セルロースエーテルは、植物細胞壁の主な構造成分であるセルロースに由来する水溶性ポリマーの一種です。セルロースエーテルは、高い保水性、増粘性、結合性、フィルム形成能など、多くのユニークな特性を持っています。これらの特性により、セルロース エーテルは多くの工業製品、医薬品、パーソナルケア製品の重要な成分となっています。

セルロース エーテルの重要な特性の 1 つは粘度であり、粘度は流体の流れに対する抵抗を指します。粘度は、さまざまな製品におけるセルロース エーテルの性能と用途に影響を与える重要なパラメータです。この記事では、セルロースエーテルの粘度について、その測定方法、粘度に影響を与える要因、さまざまな業界での応用などについて説明します。

セルロースエーテルの粘度測定

セルロースエーテルの粘度は通常、重力または加えられた力の影響下で流体の流量を測定する機器である粘度計を使用して測定されます。粘度計には、回転粘度計、毛細管粘度計、振動粘度計など、いくつかの種類があり、それぞれに独自の利点と制限があります。

回転粘度計は、セルロースエーテルの粘度を測定するために最も一般的に使用される機器です。これらの機器は、流体に浸されたスピンドルまたはローターを一定の速度で回転させるのに必要なトルクを測定します。トルクと回転数の関係から粘度を計算します。

一方、毛細管粘度計は、重力または圧力勾配の影響下で、一定量の流体が狭い毛細管を通って流れるのに必要な時間を測定します。次に、流量を粘度、チューブの直径、および圧力勾配に関連付けるポアズイユの法則に基づいて粘度が計算されます。

振動粘度計は、正弦波せん断応力下での流体の変形と回復を測定し、周波数依存粘度であるセルロースエーテルの複素粘度を測定するために使用されます。

セルロースエーテルの粘度に影響を与える要因

セルロースエーテルの粘度は、分子量、置換度、濃度、温度、せん断速度などのいくつかの要因によって影響されます。

分子量: セルロースエーテルの粘度は分子量が増加するにつれて増加します。高分子量のポリマーは互いに絡み合う鎖が長くなり、流動抵抗が増加するためです。

置換度: セルロース鎖のグルコース単位あたりの置換されたヒドロキシル基の数を指すセルロースエーテルの置換度 (DS) も粘度に影響します。 DS が増加すると、鎖の絡み合いと分子間相互作用が増加するため、セルロース エーテルの粘度が増加します。

濃度: セルロースエーテルの粘度は、濃度が増加すると増加します。これは、濃度が高くなると鎖の絡み合いと分子間相互作用が増加するためです。

温度: セルロースエーテルの粘度は温度の上昇とともに低下します。これは、温度が高くなると分子運動が増加し、分子間相互作用が減少するためです。

せん断速度: セルロース エーテルの粘度は適用されるせん断速度にも依存します。せん断速度が高くなると鎖の整列が増加し、流れに対する抵抗が減少するためです。

セルロースエーテルのさまざまな産業への応用

セルロースエーテルは、粘度などの独特の特性により、さまざまな産業で広く使用されています。さまざまな業界におけるセルロースエーテルの主な用途のいくつかを以下に説明します。

建設: セルロース エーテルは、セメント、モルタル、石膏などの建設製品の増粘剤、保水剤、結合剤として使用されます。製品の作業性、均一性、密着性が向上し、性能と耐久性の向上につながります。

医薬品: セルロース エーテルは、錠剤、カプセル、クリームなどの医薬品製剤の賦形剤として使用されます。製剤の流動性、圧縮性、粘度が向上し、薬物送達と安定性が向上します。