តើអ្វីទៅជាទំនាក់ទំនងរវាង DS និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃសូដ្យូម CMC

សូដ្យូម carboxymethyl cellulose (CMC) គឺជាសារធាតុប៉ូលីម៊ែរដែលអាចរលាយក្នុងទឹកបានច្រើនយ៉ាងដែលកើតចេញពីសែលុយឡូស ដែលជាសារធាតុ polysaccharide កើតឡើងដោយធម្មជាតិដែលមាននៅក្នុងជញ្ជាំងកោសិការុក្ខជាតិ។ វាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្មផ្សេងៗ រួមទាំងអាហារ ឱសថ គ្រឿងសំអាង វាយនភណ្ឌ និងការខួងយកប្រេង ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិ និងមុខងារពិសេសរបស់វា។

រចនាសម្ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសូដ្យូម CMC៖

CMC ត្រូវបានសំយោគដោយការកែប្រែគីមីនៃសែលុយឡូស ដែលក្រុម carboxymethyl (-CH2-COOH) ត្រូវបានណែនាំនៅលើឆ្អឹងខ្នង cellulose តាមរយៈប្រតិកម្ម etherification ឬ esterification ។ កម្រិតនៃការជំនួស (DS) សំដៅលើចំនួនមធ្យមនៃក្រុម carboxymethyl ក្នុងមួយឯកតាគ្លុយកូសនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់សែលុយឡូស។ តម្លៃ DS ជាធម្មតាមានចាប់ពី 0.2 ដល់ 1.5 អាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌនៃការសំយោគ និងលក្ខណៈសម្បត្តិដែលចង់បានរបស់ CMC ។

ទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃ CMC សំដៅលើទំហំមធ្យមនៃសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ហើយអាចប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំងអាស្រ័យលើកត្តាដូចជាប្រភពនៃសែលុយឡូស វិធីសាស្ត្រសំយោគ លក្ខខណ្ឌប្រតិកម្ម និងបច្ចេកទេសបន្សុត។ ទម្ងន់ម៉ូលេគុលជារឿយៗត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយប៉ារ៉ាម៉ែត្រដូចជា ទម្ងន់ម៉ូលេគុលមធ្យមចំនួន (Mn) ទម្ងន់ម៉ូលេគុលមធ្យម (Mw) និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលមធ្យម viscosity (Mv)។

ការសំយោគសូដ្យូម CMC៖

ការសំយោគ CMC ជាធម្មតាពាក់ព័ន្ធនឹងប្រតិកម្មនៃសែលុយឡូសជាមួយនឹងសូដ្យូមអ៊ីដ្រូសែន (NaOH) និងអាស៊ីត chloroacetic (ClCH2COOH) ឬអំបិលសូដ្យូមរបស់វា (NaClCH2COOH) ។ ប្រតិកម្មកើតឡើងតាមរយៈការជំនួស nucleophilic ដែលក្រុម hydroxyl (-OH) នៅលើឆ្អឹងខ្នង cellulose មានប្រតិកម្មជាមួយនឹងក្រុម chloroacetyl (-ClCH2COOH) ដើម្បីបង្កើតក្រុម carboxymethyl (-CH2-COOH) ។

DS នៃ CMC អាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការកែតម្រូវសមាមាត្រ molar នៃអាស៊ីត chloroacetic ទៅ cellulose ពេលវេលាប្រតិកម្ម សីតុណ្ហភាព pH និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងទៀតកំឡុងពេលសំយោគ។ តម្លៃ DS ខ្ពស់ជាធម្មតាត្រូវបានសម្រេចជាមួយនឹងកំហាប់ខ្ពស់នៃអាស៊ីត chloroacetic និងពេលវេលាប្រតិកម្មយូរជាងនេះ។

ទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃ CMC ត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយកត្តាផ្សេងៗ រួមទាំងការចែកចាយទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃសម្ភារៈសែលុយឡូសចាប់ផ្តើម វិសាលភាពនៃការរិចរិលកំឡុងពេលសំយោគ និងកម្រិតនៃវត្ថុធាតុ polymerization នៃខ្សែសង្វាក់ CMC ។ វិធីសាស្រ្តសំយោគផ្សេងគ្នា និងលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្មអាចបណ្តាលឱ្យ CMC ជាមួយនឹងការបែងចែកទម្ងន់ម៉ូលេគុលខុសៗគ្នា និងទំហំមធ្យម។

ទំនាក់ទំនងរវាង DS និងទម្ងន់ម៉ូលេគុល៖

ទំនាក់ទំនងរវាងកម្រិតនៃការជំនួស (DS) និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃសូដ្យូម carboxymethyl cellulose (CMC) គឺស្មុគ្រស្មាញ និងរងឥទ្ធិពលដោយកត្តាជាច្រើនដែលទាក់ទងនឹងការសំយោគ CMC រចនាសម្ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិ។

1. ឥទ្ធិពលរបស់ DS លើទម្ងន់ម៉ូលេគុល៖
   • តម្លៃ DS ខ្ពស់ ជាទូទៅត្រូវគ្នាទៅនឹងទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាបនៃ CMC ។ នេះគឺដោយសារតែតម្លៃ DS ខ្ពស់បង្ហាញពីកម្រិតកាន់តែច្រើននៃការជំនួសក្រុម carboxymethyl ទៅលើឆ្អឹងខ្នង cellulose ដែលនាំឱ្យខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ខ្លីជាង និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាបជាមធ្យម។
   • ការណែនាំនៃក្រុម carboxymethyl រំខានដល់ការភ្ជាប់អ៊ីដ្រូសែនអន្តរម៉ូលេគុលរវាងខ្សែសង្វាក់សែលុយឡូស ដែលបណ្តាលឱ្យមានខ្សែសង្វាក់ និងការបែងចែកកំឡុងពេលសំយោគ។ ដំណើរការរិចរិលនេះអាចនាំទៅរកការថយចុះនៃទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃ CMC ជាពិសេសនៅតម្លៃ DS ខ្ពស់ និងប្រតិកម្មកាន់តែទូលំទូលាយ។
   • ផ្ទុយទៅវិញ តម្លៃ DS ទាបត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ដែលវែងជាង និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់ជាងជាមធ្យម។ នេះដោយសារតែកម្រិតទាបនៃការជំនួសនាំឱ្យក្រុម carboxymethyl តិចជាងក្នុងមួយឯកតាគ្លុយកូស ដែលអនុញ្ញាតឱ្យផ្នែកវែងនៃខ្សែសង្វាក់សែលុយឡូសដែលមិនបានកែប្រែនៅដដែល។
2. ឥទ្ធិពលនៃទម្ងន់ម៉ូលេគុលលើ DS៖
   • ទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃ CMC អាចមានឥទ្ធិពលលើកម្រិតនៃការជំនួសដែលសម្រេចបានក្នុងអំឡុងពេលសំយោគ។ ទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់នៃសែលុយឡូសអាចផ្តល់នូវកន្លែងដែលមានប្រតិកម្មកាន់តែច្រើនសម្រាប់ប្រតិកម្ម carboxymethylation ដែលអនុញ្ញាតឱ្យសម្រេចបាននូវកម្រិតនៃការជំនួសខ្ពស់ជាងក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់។
   • ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់ហួសប្រមាណនៃសែលុយឡូសក៏អាចរារាំងលទ្ធភាពប្រើប្រាស់នៃក្រុម hydroxyl សម្រាប់ប្រតិកម្មជំនួស ដែលនាំឱ្យ carboxymethylation មិនពេញលេញ ឬគ្មានប្រសិទ្ធភាព និងតម្លៃ DS ទាប។
   • លើសពីនេះទៀតការចែកចាយទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃសម្ភារៈសែលុយឡូសចាប់ផ្តើមអាចប៉ះពាល់ដល់ការចែកចាយតម្លៃ DS នៅក្នុងផលិតផល CMC លទ្ធផល។ ភាពដូចគ្នានៃទម្ងន់ម៉ូលេគុលអាចបណ្តាលឱ្យមានការប្រែប្រួលនៃប្រតិកម្ម និងប្រសិទ្ធភាពនៃការជំនួសកំឡុងពេលសំយោគ ដែលនាំទៅដល់ជួរដ៏ធំទូលាយនៃតម្លៃ DS នៅក្នុងផលិតផល CMC ចុងក្រោយ។

ផលប៉ះពាល់នៃ DS និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលលើលក្ខណៈសម្បត្តិ និងកម្មវិធី CMC៖

1. លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសរសៃប្រសាទ៖
   • កម្រិតនៃការជំនួស (DS) និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃ CMC អាចមានឥទ្ធិពលលើលក្ខណៈសម្បត្តិ rheological របស់វា រួមទាំង viscosity, shear thinning behavior និងការបង្កើតជែល។
   • តម្លៃ DS ខ្ពស់ ជាទូទៅបណ្តាលឱ្យមាន viscosity ទាប និងឥរិយាបទ pseudoplastic (shear thinning) កាន់តែច្រើន ដោយសារខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ខ្លីជាង និងការភ្ជាប់ម៉ូលេគុលថយចុះ។
   • ផ្ទុយទៅវិញ តម្លៃ DS ទាប និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់មានទំនោរបង្កើន viscosity និងបង្កើនឥរិយាបទ pseudoplastic នៃដំណោះស្រាយ CMC ដែលនាំឱ្យប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការឡើងក្រាស់ និងការព្យួរ។
2. ការរលាយទឹក និងឥរិយាបថហើម៖
   • CMC ដែលមានតម្លៃ DS ខ្ពស់ជាង ទំនងជាបង្ហាញភាពរលាយទឹកកាន់តែច្រើន និងអត្រាជាតិទឹកលឿនជាងមុន ដោយសារកំហាប់ខ្ពស់នៃក្រុម carboxymethyl hydrophilic តាមខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ។
   • ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ តម្លៃ DS ខ្ពស់ពេកក៏អាចបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃការរលាយទឹក និងការកើនឡើងនៃការបង្កើតជែល ជាពិសេសនៅកំហាប់ខ្ពស់ ឬនៅក្នុងវត្តមាននៃ cations ចម្រុះ។
   • ទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃ CMC អាចប៉ះពាល់ដល់ឥរិយាបថហើម និងលក្ខណៈសម្បត្តិរក្សាទឹករបស់វា។ ទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់ ជាទូទៅបណ្តាលឱ្យមានអត្រាជាតិទឹកយឺត និងសមត្ថភាពរក្សាទឹកកាន់តែច្រើន ដែលអាចមានប្រយោជន៍ក្នុងកម្មវិធីដែលទាមទារការបញ្ចេញទឹកដោយចីរភាព ឬការគ្រប់គ្រងសំណើម។
3. លក្ខណៈសម្បត្តិបង្កើតខ្សែភាពយន្ត និងរបាំង៖
   • ខ្សែភាពយន្ត CMC ដែលបង្កើតឡើងពីដំណោះស្រាយ ឬការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិរារាំងប្រឆាំងនឹងអុកស៊ីហ្សែន សំណើម និងឧស្ម័នផ្សេងទៀត ដែលធ្វើឱ្យវាស័ក្តិសមសម្រាប់កម្មវិធីវេចខ្ចប់ និងថ្នាំកូត។
   • DS និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃ CMC អាចមានឥទ្ធិពលលើកម្លាំងមេកានិច ភាពបត់បែន និង permeability នៃខ្សែភាពយន្តលទ្ធផល។ តម្លៃ DS ខ្ពស់និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាបអាចនាំឱ្យខ្សែភាពយន្តដែលមានកម្លាំង tensile ទាប និង permeability ខ្ពស់ដោយសារតែខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ខ្លីជាង និងកាត់បន្ថយអន្តរកម្មអន្តរម៉ូលេគុល។
4. កម្មវិធីនៅក្នុងឧស្សាហកម្មផ្សេងៗ៖
   • CMC ដែលមានតម្លៃ DS ខុសៗគ្នា និងទម្ងន់ម៉ូលេគុល ស្វែងរកកម្មវិធីនៅក្នុងឧស្សាហកម្មផ្សេងៗ រួមទាំងអាហារ ឱសថ គ្រឿងសំអាង វាយនភ័ណ្ឌ និងការខួងយកប្រេង។
   • នៅក្នុងឧស្សាហកម្មម្ហូបអាហារ CMC ត្រូវបានគេប្រើជាសារធាតុក្រាស់ ស្ថេរភាព និងសារធាតុ emulsifier នៅក្នុងផលិតផលដូចជា ទឹកជ្រលក់ ការស្លៀកពាក់ និងភេសជ្ជៈ។ ជម្រើសនៃថ្នាក់ CMC អាស្រ័យលើតម្រូវការវាយនភាព អារម្មណ៍ និងស្ថេរភាពនៃផលិតផលដែលចង់បាន។
   • នៅក្នុងទម្រង់ឱសថ CMC មានតួនាទីជាអ្នកចង សារធាតុរំលាយ និងសារធាតុបង្កើតជាខ្សែភាពយន្តក្នុងគ្រាប់ថ្នាំ គ្រាប់ និងថ្នាំព្យួរតាមមាត់។ DS និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃ CMC អាចជះឥទ្ធិពលលើការចេញផ្សាយថ្នាំ kinetics ជីវៈភាព និងការអនុលោមតាមអ្នកជំងឺ។
   • នៅក្នុងឧស្សាហកម្មកែសម្ផស្ស CMC ត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងក្រែម ឡេ និងផលិតផលថែរក្សាសក់ជាសារធាតុក្រាស់ ស្ថេរភាព និងសំណើម។ ជម្រើសនៃថ្នាក់ CMC អាស្រ័យទៅលើកត្តាដូចជា វាយនភាព ការរីករាលដាល និងគុណលក្ខណៈនៃអារម្មណ៍។
   • នៅក្នុងឧស្សាហកម្មខួងយកប្រេង CMC ត្រូវបានប្រើក្នុងការខួងយកសារធាតុរាវជាសារធាតុ viscosifier ភ្នាក់ងារគ្រប់គ្រងការបាត់បង់ជាតិទឹក និងសារធាតុទប់ស្កាត់ shale ។ DS និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលរបស់ CMC អាចប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការរបស់វាក្នុងការរក្សាលំនឹងអណ្តូង គ្រប់គ្រងការបាត់បង់ជាតិទឹក និងទប់ស្កាត់ការហើមដីឥដ្ឋ។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖

ទំនាក់ទំនងរវាងកម្រិតនៃការជំនួស (DS) និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃសូដ្យូម carboxymethyl cellulose (CMC) គឺស្មុគ្រស្មាញ និងរងឥទ្ធិពលដោយកត្តាជាច្រើនដែលទាក់ទងនឹងការសំយោគ CMC រចនាសម្ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិ។ តម្លៃ DS ខ្ពស់ ជាទូទៅត្រូវគ្នាទៅនឹងទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាបនៃ CMC ខណៈពេលដែលតម្លៃ DS ទាប និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់មានទំនោរនាំឱ្យខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer វែងជាង និងទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់ជាងជាមធ្យម។ ការយល់ដឹងអំពីទំនាក់ទំនងនេះគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពលក្ខណៈសម្បត្តិ និងការអនុវត្តរបស់ CMC នៅក្នុងកម្មវិធីផ្សេងៗនៅទូទាំងឧស្សាហកម្ម រួមទាំងអាហារ ឱសថ គ្រឿងសំអាង វាយនភ័ណ្ឌ និងការខួងយកប្រេង។ កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងស្រាវជ្រាវ និងអភិវឌ្ឍន៍បន្ថែមទៀតគឺត្រូវការជាចាំបាច់ ដើម្បីបំភ្លឺពីយន្តការមូលដ្ឋាន និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការសំយោគ និងលក្ខណៈនៃ CMC ជាមួយនឹងការចែកចាយទម្ងន់ម៉ូលេគុល និង DS ស្របតាមតម្រូវការសម្រាប់កម្មវិធីជាក់លាក់។