ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງ DS ແລະນ້ຳໜັກໂມເລກຸນຂອງ Sodium CMC ແມ່ນຫຍັງ

ໂຊດຽມ carboxymethyl cellulose (CMC) ແມ່ນໂພລີເມີທີ່ລະລາຍໃນນໍ້າໄດ້ຫຼາກຫຼາຍຊະນິດໄດ້ມາຈາກເຊວລູໂລສ, ເປັນໂພລີແຊກຄາໄຣທີ່ເກີດຕາມທໍາມະຊາດທີ່ພົບເຫັນຢູ່ໃນຝາເຊລຂອງພືດ. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກໍາຕ່າງໆ, ລວມທັງອາຫານ, ຢາ, ເຄື່ອງສໍາອາງ, ແຜ່ນແພ, ແລະການຂຸດເຈາະນ້ໍາມັນ, ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດແລະຫນ້າທີ່ເປັນເອກະລັກ.

ໂຄງສ້າງແລະຄຸນສົມບັດຂອງ Sodium CMC:

CMC ຖືກສັງເຄາະໂດຍການດັດແປງທາງເຄມີຂອງເຊນລູໂລສ, ໃນນັ້ນກຸ່ມ carboxymethyl (-CH2-COOH) ຖືກນໍາໄປໃສ່ກະດູກສັນຫຼັງ cellulose ໂດຍຜ່ານປະຕິກິລິຍາ etherification ຫຼື esterification. ລະດັບການທົດແທນ (DS) ຫມາຍເຖິງຈໍານວນສະເລ່ຍຂອງກຸ່ມ carboxymethyl ຕໍ່ຫນ່ວຍ glucose ໃນຕ່ອງໂສ້ cellulose. ຄ່າ DS ປົກກະຕິຢູ່ລະຫວ່າງ 0.2 ຫາ 1.5, ຂຶ້ນກັບເງື່ອນໄຂການສັງເຄາະ ແລະຄຸນສົມບັດທີ່ຕ້ອງການຂອງ CMC.

ນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຂອງ CMC ຫມາຍເຖິງຂະຫນາດສະເລ່ຍຂອງຕ່ອງໂສ້ໂພລີເມີແລະສາມາດແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໂດຍອີງຕາມປັດໃຈເຊັ່ນ: ແຫຼ່ງຂອງເຊນລູໂລສ, ວິທີການສັງເຄາະ, ສະພາບປະຕິກິລິຍາ, ແລະເຕັກນິກການຊໍາລະລ້າງ. ນ້ ຳ ໜັກ ໂມເລກຸນມັກຈະຖືກສະແດງໂດຍຕົວ ກຳ ນົດຕ່າງໆເຊັ່ນ: ນ້ ຳ ໜັກ ໂມເລກຸນສະເລ່ຍ (Mn), ນ້ ຳ ໜັກ ໂມເລກຸນສະເລ່ຍ (Mw), ແລະນ້ ຳ ໜັກ ໂມເລກຸນສະເລ່ຍ (Mv).

ການສັງເຄາະໂຊດຽມ CMC:

ການສັງເຄາະຂອງ CMC ປົກກະຕິແລ້ວປະກອບດ້ວຍປະຕິກິລິຍາຂອງເຊນລູໂລສກັບໂຊດຽມ hydroxide (NaOH) ແລະອາຊິດ chloroacetic (ClCH2COOH) ຫຼືເກືອໂຊດຽມຂອງມັນ (NaClCH2COOH). ປະຕິກິລິຍາດໍາເນີນການໂດຍຜ່ານການທົດແທນ nucleophilic, ບ່ອນທີ່ກຸ່ມ hydroxyl (-OH) ຢູ່ໃນກະດູກສັນຫຼັງ cellulose ປະຕິກິລິຍາກັບກຸ່ມ chloroacetyl (-ClCH2COOH) ເພື່ອສ້າງເປັນກຸ່ມ carboxymethyl (-CH2-COOH).

DS ຂອງ CMC ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ໂດຍການປັບອັດຕາສ່ວນ molar ຂອງອາຊິດ chloroacetic ກັບ cellulose, ເວລາຕິກິຣິຍາ, ອຸນຫະພູມ, pH, ແລະຕົວກໍານົດການອື່ນໆໃນລະຫວ່າງການສັງເຄາະ. ຄ່າ DS ສູງກວ່າປົກກະຕິແມ່ນບັນລຸໄດ້ດ້ວຍຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງອາຊິດ chloroacetic ທີ່ສູງຂຶ້ນ ແລະເວລາປະຕິກິລິຢາທີ່ດົນກວ່າ.

ນ້ ຳ ໜັກ ໂມເລກຸນຂອງ CMC ແມ່ນໄດ້ຮັບອິດທິພົນຈາກປັດໃຈຕ່າງໆ, ລວມທັງການແຜ່ກະຈາຍນ້ ຳ ໜັກ ໂມເລກຸນຂອງວັດສະດຸ cellulose ເລີ່ມຕົ້ນ, ຂອບເຂດຂອງການເສື່ອມໂຊມໃນລະຫວ່າງການສັງເຄາະ, ແລະລະດັບຂອງໂພລີເມີຣີຂອງຕ່ອງໂສ້ CMC. ວິທີການສັງເຄາະທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະເງື່ອນໄຂຕິກິຣິຍາສາມາດສົ່ງຜົນໃຫ້ CMC ມີການແຜ່ກະຈາຍນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຂະຫນາດສະເລ່ຍ.

ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງ DS ແລະນ້ຳໜັກໂມເລກຸນ:

ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງລະດັບການທົດແທນ (DS) ແລະນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຂອງໂຊດຽມ carboxymethyl cellulose (CMC) ແມ່ນສະລັບສັບຊ້ອນແລະມີອິດທິພົນໂດຍປັດໃຈຫຼາຍຢ່າງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການສັງເຄາະ CMC, ໂຄງສ້າງ, ແລະຄຸນສົມບັດ.

1. ຜົນກະທົບຂອງ DS ກ່ຽວກັບນໍ້າໜັກໂມເລກຸນ:
   • ຄ່າ DS ທີ່ສູງຂຶ້ນໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນກົງກັນກັບນໍ້າໜັກໂມເລກຸນຂອງ CMC. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າຄ່າ DS ທີ່ສູງຂຶ້ນຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງລະດັບການທົດແທນຂອງກຸ່ມ carboxymethyl ໄປສູ່ກະດູກສັນຫຼັງຂອງເຊນລູໂລສ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຕ່ອງໂສ້ໂພລີເມີສັ້ນລົງແລະນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຕ່ໍາໂດຍສະເລ່ຍ.
   • ການນໍາກຸ່ມ carboxymethyl ຂັດຂວາງຄວາມຜູກພັນຂອງ hydrogen intermolecular ລະຫວ່າງຕ່ອງໂສ້ cellulose, ສົ່ງຜົນໃຫ້ລະບົບຕ່ອງໂສ້ scission ແລະ fragmentation ໃນລະຫວ່າງການສັງເຄາະ. ຂະບວນການເຊື່ອມໂຊມນີ້ສາມາດນໍາໄປສູ່ການຫຼຸດລົງຂອງນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຂອງ CMC, ໂດຍສະເພາະໃນມູນຄ່າ DS ທີ່ສູງຂຶ້ນແລະປະຕິກິລິຍາຢ່າງກວ້າງຂວາງ.
   • ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຄ່າ DS ຕ່ໍາແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຕ່ອງໂສ້ໂພລີເມີທີ່ຍາວກວ່າແລະນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນທີ່ສູງກວ່າໂດຍສະເລ່ຍ. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າລະດັບຕ່ໍາຂອງການທົດແທນສົ່ງຜົນໃຫ້ກຸ່ມ carboxymethyl ຫນ້ອຍລົງຕໍ່ຫນ່ວຍ glucose, ອະນຸຍາດໃຫ້ພາກສ່ວນທີ່ຍາວກວ່າຂອງຕ່ອງໂສ້ cellulose ທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປັບປຸງຄົງຕົວ.
2. ຜົນກະທົບຂອງນໍ້າໜັກໂມເລກຸນຕໍ່ DS:
   • ນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຂອງ CMC ສາມາດມີອິດທິພົນຕໍ່ລະດັບຂອງການທົດແທນທີ່ບັນລຸໄດ້ໃນລະຫວ່າງການສັງເຄາະ. ນ້ ຳ ໜັກ ໂມເລກຸນຂອງເຊນລູໂລສທີ່ສູງກວ່າອາດຈະໃຫ້ສະຖານທີ່ທີ່ມີປະຕິກິລິຍາຫຼາຍຂື້ນ ສຳ ລັບປະຕິກິລິຍາ carboxymethylation, ຊ່ວຍໃຫ້ການທົດແທນທີ່ສູງກວ່າຈະບັນລຸໄດ້ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂບາງຢ່າງ.
   • ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນສູງເກີນໄປຂອງເຊນລູໂລສອາດຈະຂັດຂວາງການເຂົ້າເຖິງຂອງກຸ່ມ hydroxyl ສໍາລັບປະຕິກິລິຍາທົດແທນ, ນໍາໄປສູ່ການ carboxymethylation ທີ່ບໍ່ຄົບຖ້ວນຫຼືບໍ່ມີປະສິດທິພາບແລະຄ່າ DS ຕ່ໍາ.
   • ນອກຈາກນັ້ນ, ການແຜ່ກະຈາຍນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຂອງວັດສະດຸ cellulose ເລີ່ມຕົ້ນສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການແຜ່ກະຈາຍຂອງຄ່າ DS ໃນຜະລິດຕະພັນ CMC ຜົນໄດ້ຮັບ. Heterogeneities ໃນນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນອາດຈະເຮັດໃຫ້ການປ່ຽນແປງຂອງປະຕິກິລິຍາແລະການທົດແທນປະສິດທິພາບໃນລະຫວ່າງການສັງເຄາະ, ນໍາໄປສູ່ຂອບເຂດທີ່ກວ້າງຂວາງຂອງຄ່າ DS ໃນຜະລິດຕະພັນ CMC ສຸດທ້າຍ.

ຜົນກະທົບຂອງ DS ແລະນ້ຳໜັກໂມເລກຸນຕໍ່ຄຸນສົມບັດ ແລະການນຳໃຊ້ CMC:

1. ຄຸນສົມບັດທາງເຄມີ:
   • ລະດັບການທົດແທນ (DS) ແລະນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຂອງ CMC ສາມາດມີອິດທິພົນຕໍ່ຄຸນສົມບັດທາງ rheological ຂອງມັນ, ລວມທັງຄວາມຫນືດ, ພຶດຕິກໍາການບາງໆຂອງ shear, ແລະການສ້າງເຈນ.
   • ຄ່າ DS ສູງຂື້ນໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວເຮັດໃຫ້ຄວາມໜຽວຕໍ່າລົງ ແລະ ພຶດຕິກຳຂອງ pseudoplastic (shear thinning) ຫຼາຍຂຶ້ນເນື່ອງຈາກສາຍຕ່ອງໂສ້ໂພລີເມີທີ່ສັ້ນລົງ ແລະ ການເຊື່ອມໂມເລກຸນຫຼຸດລົງ.
   • ໃນທາງກັບກັນ, ມູນຄ່າ DS ຕ່ໍາແລະນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນທີ່ສູງຂຶ້ນມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເພີ່ມຄວາມຫນືດແລະເສີມຂະຫຍາຍພຶດຕິກໍາ pseudoplastic ຂອງການແກ້ໄຂ CMC, ນໍາໄປສູ່ການປັບປຸງຄຸນສົມບັດການຫນາແຫນ້ນແລະ suspension.
2. ການລະລາຍນ້ຳ ແລະພຶດຕິກຳການໃຄ່ບວມ:
   • CMC ທີ່ມີຄ່າ DS ສູງກວ່າມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະສະແດງການລະລາຍນ້ໍາຫຼາຍກວ່າເກົ່າແລະອັດຕາການໃຫ້ນ້ໍາໄວຂຶ້ນເນື່ອງຈາກຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງກຸ່ມ carboxymethyl hydrophilic ທີ່ສູງຂຶ້ນຕາມຕ່ອງໂສ້ໂພລີເມີ.
   • ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມູນຄ່າ DS ສູງເກີນໄປອາດຈະເຮັດໃຫ້ການລະລາຍຂອງນ້ໍາຫຼຸດລົງແລະການສ້າງເຈນເພີ່ມຂຶ້ນ, ໂດຍສະເພາະໃນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສູງຫຼືຢູ່ໃນທີ່ປະທັບຂອງ cations multivalent.
   • ນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຂອງ CMC ສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ພຶດຕິກໍາການໃຄ່ບວມຂອງມັນແລະຄຸນສົມບັດການຮັກສານ້ໍາ. ນ້ ຳ ໜັກ ໂມເລກຸນທີ່ສູງຂຶ້ນໂດຍທົ່ວໄປຈະເຮັດໃຫ້ອັດຕາການດູດຊຶມຊ້າລົງແລະຄວາມສາມາດໃນການເກັບຮັກສານ້ໍາຫຼາຍ, ເຊິ່ງສາມາດເປັນປະໂຫຍດໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການການປ່ອຍຕົວແບບຍືນຍົງຫຼືການຄວບຄຸມຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ.
3. ຄຸນສົມບັດການສ້າງຮູບເງົາ ແລະສິ່ງກີດຂວາງ:
   • ຮູບເງົາ CMC ທີ່ສ້າງຂຶ້ນຈາກການແກ້ໄຂຫຼືການກະແຈກກະຈາຍສະແດງໃຫ້ເຫັນຄຸນສົມບັດເປັນອຸປະສັກຕໍ່ກັບອົກຊີເຈນ, ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ, ແລະທາດອາຍຜິດອື່ນໆ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການຫຸ້ມຫໍ່ແລະການເຄືອບ.
   • DS ແລະນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຂອງ CMC ສາມາດມີອິດທິພົນຕໍ່ຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ແລະ permeability ຂອງຮູບເງົາຜົນໄດ້ຮັບ. ຄ່າ DS ທີ່ສູງຂຶ້ນແລະນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຕ່ໍາອາດຈະເຮັດໃຫ້ຮູບເງົາທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ຕ່ໍາແລະ permeability ສູງຂຶ້ນເນື່ອງຈາກຕ່ອງໂສ້ໂພລີເມີສັ້ນແລະປະຕິສໍາພັນລະຫວ່າງໂມເລກຸນຫຼຸດລົງ.
4. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນອຸດສາຫະກໍາຕ່າງໆ:
   • CMC ທີ່ມີມູນຄ່າ DS ທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຊອກຫາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນອຸດສາຫະກໍາຕ່າງໆ, ລວມທັງອາຫານ, ຢາ, ເຄື່ອງສໍາອາງ, ແຜ່ນແພ, ແລະການຂຸດເຈາະນ້ໍາມັນ.
   • ໃນອຸດສາຫະກໍາອາຫານ, CMC ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນເຄື່ອງຫນາ, stabilizer, ແລະ emulsifier ໃນຜະລິດຕະພັນເຊັ່ນ: ຊອດ, dressings, ແລະເຄື່ອງດື່ມ. ການເລືອກຊັ້ນຂອງ CMC ແມ່ນຂຶ້ນກັບໂຄງສ້າງທີ່ຕ້ອງການ, ຄວາມຮູ້ສຶກຂອງປາກ, ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍ.
   • ໃນສູດການຢາ, CMC ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນສານປະສົມ, ແຍກຕົວອອກ, ແລະການສ້າງຮູບເງົາໃນຢາເມັດ, ແຄບຊູນ, ແລະສານລະງັບທາງປາກ. DS ແລະນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຂອງ CMC ສາມາດມີອິດທິພົນຕໍ່ kinetics ການປ່ອຍຢາ, ຊີວະພາບ, ແລະການປະຕິບັດຕາມຄົນເຈັບ.
   • ໃນອຸດສາຫະກໍາເຄື່ອງສໍາອາງ, CMC ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຄີມ, lotions, ແລະຜະລິດຕະພັນດູແລຜົມເປັນ thickener, stabilizer, ແລະ moisturizer. ການເລືອກຊັ້ນຂອງ CMC ແມ່ນຂຶ້ນກັບປັດໃຈຕ່າງໆເຊັ່ນ: ໂຄງສ້າງ, ການແຜ່ກະຈາຍ, ແລະຄຸນລັກສະນະຂອງຄວາມຮູ້ສຶກ.
   • ໃນອຸດສາຫະກໍາການຂຸດເຈາະນ້ໍາມັນ, CMC ຖືກນໍາໃຊ້ໃນນ້ໍາເຈາະເປັນ viscosifier, ຕົວແທນຄວບຄຸມການສູນເສຍນ້ໍາ, ແລະ inhibitor shale. DS ແລະນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຂອງ CMC ສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການປະຕິບັດຂອງມັນໃນການຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ wellbore, ການຄວບຄຸມການສູນເສຍນ້ໍາ, ແລະ inhibiting clay swelling.

ສະຫຼຸບ:

ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງລະດັບການທົດແທນ (DS) ແລະນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຂອງໂຊດຽມ carboxymethyl cellulose (CMC) ແມ່ນສະລັບສັບຊ້ອນແລະມີອິດທິພົນໂດຍປັດໃຈຫຼາຍຢ່າງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການສັງເຄາະ CMC, ໂຄງສ້າງ, ແລະຄຸນສົມບັດ. ຄ່າ DS ທີ່ສູງຂຶ້ນໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນສອດຄ່ອງກັບນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຕ່ໍາຂອງ CMC, ໃນຂະນະທີ່ຄ່າ DS ຕ່ໍາແລະນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນທີ່ສູງຂຶ້ນມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະສົ່ງຜົນໃຫ້ຕ່ອງໂສ້ໂພລີເມີທີ່ຍາວກວ່າແລະນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນສູງກວ່າໂດຍສະເລ່ຍ. ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບຄວາມສໍາພັນນີ້ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບຄຸນສົມບັດແລະການປະຕິບັດຂອງ CMC ໃນການນໍາໃຊ້ຕ່າງໆໃນທົ່ວອຸດສາຫະກໍາ, ລວມທັງອາຫານ, ຢາ, ເຄື່ອງສໍາອາງ, ແຜ່ນແພ, ແລະການຂຸດເຈາະນ້ໍາມັນ. ຄວາມພະຍາຍາມຄົ້ນຄ້ວາແລະການພັດທະນາເພີ່ມເຕີມແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອອະທິບາຍກົນໄກທີ່ຕິດພັນແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບການສັງເຄາະແລະລັກສະນະຂອງ CMC ກັບ DS ທີ່ເຫມາະສົມແລະການແຈກຢາຍນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະ.