Kini ibatan laarin DS ati iwuwo molikula ti Sodium CMC

Sodium carboxymethyl cellulose (CMC) jẹ polima ti o ni iyọdajẹ ti o wapọ ti o wa lati cellulose, polysaccharide ti o nwaye nipa ti ara ti a rii ni awọn odi sẹẹli ọgbin. O jẹ lilo pupọ ni awọn ile-iṣẹ lọpọlọpọ, pẹlu ounjẹ, awọn oogun, awọn ohun ikunra, awọn aṣọ, ati lilu epo, nitori awọn ohun-ini alailẹgbẹ ati awọn iṣẹ ṣiṣe.

Ilana ati Awọn ohun-ini ti iṣuu soda CMC:

CMC jẹ iṣelọpọ nipasẹ iyipada kemikali ti cellulose, ninu eyiti awọn ẹgbẹ carboxymethyl (-CH2-COOH) ti ṣe afihan si ẹhin cellulose nipasẹ etherification tabi awọn aati esterification. Iwọn aropo (DS) tọka si nọmba apapọ ti awọn ẹgbẹ carboxymethyl fun ẹyọ glukosi ninu pq cellulose. Awọn iye DS maa n wa lati 0.2 si 1.5, da lori awọn ipo iṣelọpọ ati awọn ohun-ini ti o fẹ ti CMC.

Iwọn molikula ti CMC n tọka si iwọn aropin ti awọn ẹwọn polima ati pe o le yatọ ni pataki da lori awọn nkan bii orisun ti cellulose, ọna iṣelọpọ, awọn ipo iṣesi, ati awọn ilana isọdọmọ. Ìwọ̀n molikula sábà máa ń jẹ́ mọ̀ nípa àwọn ìpilẹ̀ṣẹ̀ bíi ìwọ̀n-ìwọ̀n molikula lápapọ̀ nọ́mbà (Mn), ìwọ̀n ìwọ̀n àpapọ̀ molikula (Mw), àti ìwọ̀n ìwọ̀n ìwọ̀n-ọ̀wọ̀ ìwọ̀n-ọ̀wọ̀ (Mv).

Akopọ ti iṣuu soda CMC:

Kolapọ ti CMC ni igbagbogbo jẹ ifasẹyin ti cellulose pẹlu sodium hydroxide (NaOH) ati chloroacetic acid (ClCH2COOH) tabi iyọ soda rẹ (NaClCH2COOH). Idahun naa tẹsiwaju nipasẹ iyipada nucleophilic, nibiti awọn ẹgbẹ hydroxyl (-OH) lori ẹhin cellulose ṣe fesi pẹlu awọn ẹgbẹ chloroacetyl (-ClCH2COOH) lati ṣẹda awọn ẹgbẹ carboxymethyl (-CH2-COOH).

DS ti CMC le jẹ iṣakoso nipasẹ ṣiṣatunṣe ipin molar ti chloroacetic acid si cellulose, akoko ifaseyin, iwọn otutu, pH, ati awọn paramita miiran lakoko iṣelọpọ. Awọn iye DS ti o ga julọ jẹ aṣeyọri nigbagbogbo pẹlu awọn ifọkansi giga ti chloroacetic acid ati awọn akoko ifasẹyin gigun.

Iwọn molikula ti CMC ni ipa nipasẹ awọn ifosiwewe pupọ, pẹlu pinpin iwuwo molikula ti ohun elo cellulose ti o bẹrẹ, iwọn ibajẹ lakoko iṣelọpọ, ati iwọn ti polymerization ti awọn ẹwọn CMC. Awọn ọna ikojọpọ oriṣiriṣi ati awọn ipo iṣe le ja si ni CMC pẹlu oriṣiriṣi awọn ipinpin iwuwo molikula ati awọn iwọn apapọ.

Ibasepo Laarin DS ati iwuwo Molecular:

Ibasepo laarin iwọn aropo (DS) ati iwuwo molikula ti iṣuu soda carboxymethyl cellulose (CMC) jẹ eka ati ni ipa nipasẹ awọn ifosiwewe pupọ ti o ni ibatan si iṣelọpọ CMC, igbekalẹ, ati awọn ohun-ini.

1. Ipa ti DS lori iwuwo Molecular:
   • Awọn iye DS ti o ga julọ ni apapọ ni ibamu si awọn iwuwo molikula kekere ti CMC. Eyi jẹ nitori awọn iye DS ti o ga julọ tọkasi iwọn nla ti aropo awọn ẹgbẹ carboxymethyl sori ẹhin cellulose, ti o yori si awọn ẹwọn polima kukuru ati awọn iwuwo molikula kekere ni apapọ.
   • Ifilọlẹ ti awọn ẹgbẹ carboxymethyl ṣe idilọwọ isunmọ hydrogen intermolecular laarin awọn ẹwọn cellulose, ti o fa iyọrisi pq ati pipin lakoko iṣelọpọ. Ilana ibajẹ yii le ja si idinku ninu iwuwo molikula ti CMC, ni pataki ni awọn iye DS ti o ga julọ ati awọn aati lọpọlọpọ diẹ sii.
   • Lọna miiran, awọn iye DS kekere ni nkan ṣe pẹlu awọn ẹwọn polima to gun ati awọn iwuwo molikula ti o ga julọ ni apapọ. Eyi jẹ nitori awọn iwọn kekere ti aropo abajade ni awọn ẹgbẹ carboxymethyl diẹ fun ẹyọ glukosi, gbigba fun awọn apakan gigun ti awọn ẹwọn cellulose ti ko yipada lati wa ni mimule.
2. Ipa ti iwuwo Molecular lori DS:
   • Iwọn molikula ti CMC le ni agba iwọn aropo ti o waye lakoko iṣelọpọ. Awọn iwuwo molikula ti o ga julọ ti cellulose le pese awọn aaye ifaseyin diẹ sii fun awọn aati carboxymethylation, gbigba fun iwọn ti o ga julọ ti aropo lati waye labẹ awọn ipo kan.
   • Bibẹẹkọ, awọn iwuwo molikula ti o ga pupọ ti cellulose tun le ṣe idiwọ iraye si awọn ẹgbẹ hydroxyl fun awọn aati aropo, ti o yori si pe carboxymethylation ti ko pe tabi ailagbara ati awọn iye DS kekere.
   • Ni afikun, pinpin iwuwo molikula ti ohun elo cellulose ti o bẹrẹ le ni ipa lori pinpin awọn iye DS ni abajade CMC ọja. Awọn iyatọ ninu iwuwo molikula le ja si awọn iyatọ ninu imuṣiṣẹsẹhin ati ṣiṣe fidipo lakoko iṣelọpọ, ti o yori si iwọn gbooro ti awọn iye DS ni ọja CMC ikẹhin.

Ipa ti DS ati iwuwo Molecular lori Awọn ohun-ini CMC ati Awọn ohun elo:

1. Awọn ohun-ini Rheological:
   • Iwọn aropo (DS) ati iwuwo molikula ti CMC le ni agba awọn ohun-ini rheological rẹ, pẹlu iki, ihuwasi tinrin rirẹ, ati idasile jeli.
   • Awọn iye DS ti o ga julọ ni gbogbogbo ja si awọn viscosities kekere ati ihuwasi pseudoplastic diẹ sii (irẹ-rẹ rirẹ) nitori awọn ẹwọn polima kuru ati idinku molecular entanglement.
   • Lọna miiran, awọn iye DS kekere ati awọn iwuwo molikula ti o ga julọ ṣọ lati mu iki sii ati mu ihuwasi pseudoplastic ti awọn solusan CMC, ti o yori si imudara nipọn ati awọn ohun-ini idadoro.
2. Omi Solubility ati Iwa wiwu:
   • CMC pẹlu awọn iye DS ti o ga julọ duro lati ṣafihan isokuso omi nla ati awọn oṣuwọn hydration yiyara nitori ifọkansi giga ti awọn ẹgbẹ carboxymethyl hydrophilic lẹgbẹẹ awọn ẹwọn polima.
   • Bibẹẹkọ, awọn iye DS ti o ga pupọ le tun ja si idinku omi solubility ati iṣelọpọ gel ti o pọ si, paapaa ni awọn ifọkansi giga tabi ni iwaju awọn cations multivalent.
   • Iwọn molikula ti CMC le ni ipa lori ihuwasi wiwu rẹ ati awọn ohun-ini idaduro omi. Awọn iwuwo molikula ti o ga julọ ni gbogbogbo ja si awọn oṣuwọn hydration losokepupo ati agbara idaduro omi nla, eyiti o le jẹ anfani ni awọn ohun elo ti o nilo itusilẹ idaduro tabi iṣakoso ọrinrin.
3. Ṣiṣe Fiimu ati Awọn ohun-ini Idankan:
   • Awọn fiimu CMC ti a ṣẹda lati awọn solusan tabi awọn pipinka n ṣe afihan awọn ohun-ini idena lodi si atẹgun, ọrinrin, ati awọn gaasi miiran, ṣiṣe wọn dara fun iṣakojọpọ ati awọn ohun elo ibora.
   • DS ati iwuwo molikula ti CMC le ni agba agbara ẹrọ, irọrun, ati permeability ti awọn fiimu abajade. Awọn iye DS ti o ga julọ ati awọn iwuwo molikula kekere le ja si awọn fiimu pẹlu agbara fifẹ kekere ati ayeraye ti o ga julọ nitori awọn ẹwọn polima kukuru ati idinku awọn ibaraenisepo intermolecular.
4. Awọn ohun elo ni Awọn ile-iṣẹ oriṣiriṣi:
   • CMC pẹlu awọn iye DS oriṣiriṣi ati awọn iwuwo molikula wa awọn ohun elo ni ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ, pẹlu ounjẹ, awọn oogun, awọn ohun ikunra, awọn aṣọ, ati liluho epo.
   • Ninu ile-iṣẹ ounjẹ, CMC ni a lo bi apọn, amuduro, ati emulsifier ninu awọn ọja bii awọn obe, awọn aṣọ wiwọ, ati awọn ohun mimu. Yiyan ti ite CMC da lori ọrọ ti o fẹ, ẹnu ẹnu, ati awọn ibeere iduroṣinṣin ti ọja ikẹhin.
   • Ninu awọn agbekalẹ elegbogi, CMC n ṣiṣẹ bi asopọmọra, itusilẹ, ati aṣoju ti o ṣẹda fiimu ni awọn tabulẹti, awọn capsules, ati awọn idaduro ẹnu. DS ati iwuwo molikula ti CMC le ni agba awọn kainetik itusilẹ oogun, bioavailability, ati ibamu alaisan.
   • Ninu ile-iṣẹ ohun ikunra, CMC ni a lo ninu awọn ipara, awọn ipara, ati awọn ọja itọju irun bi ohun ti o nipọn, imuduro, ati ọrinrin. Yiyan ti ite CMC da lori awọn okunfa bii sojurigindin, itankale, ati awọn abuda ifarako.
   • Ninu ile-iṣẹ liluho epo, CMC ni a lo ninu awọn ṣiṣan liluho bi viscosifier, aṣoju iṣakoso isonu omi, ati inhibitor shale. DS ati iwuwo molikula ti CMC le ni ipa lori iṣẹ rẹ ni mimu iduroṣinṣin to dara, iṣakoso pipadanu omi, ati idinamọ wiwu amọ.

Ipari:

Ibasepo laarin iwọn aropo (DS) ati iwuwo molikula ti iṣuu soda carboxymethyl cellulose (CMC) jẹ eka ati ni ipa nipasẹ awọn ifosiwewe pupọ ti o ni ibatan si iṣelọpọ CMC, igbekalẹ, ati awọn ohun-ini. Awọn iye DS ti o ga julọ ni apapọ ni ibamu si awọn iwuwo molikula kekere ti CMC, lakoko ti awọn iye DS kekere ati awọn iwuwo molikula ti o ga julọ ṣọ lati ja si awọn ẹwọn polima to gun ati awọn iwuwo molikula ti o ga ni apapọ. Lílóye ìbáṣepọ̀ yii ṣe pataki fun mimulọ awọn ohun-ini ati iṣẹ ṣiṣe ti CMC ni ọpọlọpọ awọn ohun elo kọja awọn ile-iṣẹ, pẹlu ounjẹ, awọn oogun, awọn ohun ikunra, awọn aṣọ, ati liluho epo. Iwadi siwaju ati awọn igbiyanju idagbasoke ni a nilo lati ṣe alaye awọn ilana ti o wa ni ipilẹ ati mu ki iṣelọpọ ati isọdi ti CMC pẹlu DS ti a ṣe deede ati awọn ipinpin iwuwo molikula fun awọn ohun elo kan pato.