Karboximetylcellulosa (CMC) är ett vattenlösligt cellulosaderivat som används flitigt i en mängd olika industrier, inklusive livsmedel, läkemedel och personlig vård. Substitutionsgraden (DS) är en viktig parameter som påverkar egenskaperna hos CMC. I den här artikeln kommer vi att diskutera inverkan av DS på karboximetylcellulosakvalitet.
Först är det viktigt att förstå vilken grad av substitution är. Substitutionsgraden avser antalet karboximetylgrupper per glukosenhet i cellulosakedjan. CMC framställs genom att reagera cellulosa med natriummonokloracetat och natriumhydroxid. Under denna reaktion ersätts hydroxylgrupperna på cellulosakedjan med karboximetylgrupper. Substitutionsgraden kan kontrolleras genom att variera reaktionsbetingelserna, såsom koncentrationen av natriumhydroxid och natriummonokloracetat, reaktionstiden och temperaturen.
DS för CMC påverkar dess fysikaliska och kemiska egenskaper, såsom dess löslighet, viskositet och termiska stabilitet. CMC med låg DS har en högre grad av kristallinitet och är mindre vattenlöslig än CMC med hög DS. Detta beror på att karboximetylgrupperna i CMC med låg DS finns på ytan av cellulosakedjan, vilket minskar dess vattenlöslighet. Däremot har CMC med hög DS en mer amorf struktur och är mer vattenlöslig än CMC med låg DS.
Viskositeten för CMC påverkas också av DS. CMC med låg DS har lägre viskositet än CMC med hög DS. Detta beror på att karboximetylgrupperna i CMC med låg DS är placerade längre ifrån varandra, vilket minskar interaktionen mellan cellulosakedjorna och sänker viskositeten. Däremot har CMC med hög DS en högre viskositet eftersom karboximetylgrupperna ligger närmare varandra, vilket ökar interaktionen mellan cellulosakedjorna och höjer viskositeten.
Förutom dess fysikaliska egenskaper påverkar DS av CMC också dess kemiska egenskaper. CMC med låg DS är mindre stabil vid höga temperaturer och pH-värden än CMC med hög DS. Detta beror på att karboximetylgrupperna i CMC med låg DS är mer mottagliga för hydrolys och kan brytas ned under svåra förhållanden. Däremot är CMC med hög DS mer stabil vid höga temperaturer och pH-värden eftersom karboximetylgrupperna är hårdare bundna till cellulosakedjan.
Posttid: Mar-10-2023