Factoren die van invloed zijn op de kenmerken van CMC

De temperatuur van het etherificatieproces

De temperatuur van het etherificatieproces speelt een belangrijke rol in de DS, de polymerisatiegraad (DP) en andere fysisch-chemische eigenschappen zoals viscositeit, zwellinggedrag, thixotropie, enz. van het eindproduct. De beste DS-waarde van het product wordt alleen verkregen bij een specifieke temperatuur. Pushpamalakar et al. (2006) verkregen bijvoorbeeld de hoogste DS van hun producten (0,821) bij een reactietemperatuur van 45 °C. Boven en onder deze temperatuur daalde de DS-waarde aanzienlijk. Golbaghi et al. (2017) verkregen de beste DS-waarde van hun uit suikerrietbagasse verkregen CMC-product bij 57,85 °C na tientallen reacties bij verschillende temperaturen van 30 °C tot 70 °C.

Evenzo rapporteerden Singh et al. (2012) de hoogste DS-waarde van hun uit maïskolf verkregen CMC-producten alleen bij 60 °C. Silva et al. (2004) onderzochten het effect van de reactietemperatuur op de carboxymethylering van uit cashewnotenboomgom verkregen cellulose. De DS-waarde van hun carboxymethylated product nam aanzienlijk af (d.w.z. van 0,75 tot 0,16) naarmate de reactietemperatuur werd verhoogd van 30 °C tot 70 °C. De reactieopbrengst nam echter toe (d.w.z. van 32% tot 57%) onder dezelfde omgevingsomstandigheden. Daarom is de optimale temperatuur niet hetzelfde voor elke aardse of andere celluloseprecursor. Ze introduceerden echter hun neiging tot reactieoptimalisatie binnen een specifiek temperatuurbereik. Uitkomsten van verschillende studies hebben aangetoond dat de meeste carboxymethyleringsreactietemperaturen werden geoptimaliseerd bij 50 °C–60 °C voor aardse precursors van cellulose. Er zijn echter ook enkele uitzonderingen gemeld in andere studies.

Aan de andere kant overschreed de optimale temperatuur 70 °C voor de carboxymethylering bij gebruik van verschillende niet-biologische afvalmaterialen als precursor van CMC. Dit fenomeen kan worden verklaard door het faciliteren van de voorwaartse reactiekinetiek van carboxymethylering naarmate de temperatuur werd verhoogd tot het optimalisatiepunt. Zodra de temperatuur een einde bereikt, verhoogt de daaropvolgende vergroting van het weer de reactiekinetiek. Toch induceert het de afbraak van de cellulosestructuur in aanwezigheid van atmosferische zuurstof, wat de CMC-productie automatisch vermindert. Daarom hangt de optimale temperatuur voor carboxymethylering grotendeels af van de precursor van cellulose om de beste productieopbrengst te verkrijgen, en het is cruciaal om de reactietemperatuur goed te handhaven.