C6H12O6 Carboxymethylcellulose-Salz Lebensmittelqualität CMC Chemikalie für wasserbasierte Farben

Carboxymethylcellulose (CMC)

Eigenschaften von CMC

Die Antwort darauf, wie sich CMC verhält, wenn es unter verschiedenen Bedingungen oder Anwendungen eingesetzt wird, ist der zentrale Dreh- und Angelpunkt zur Definition des Charakters von CMC. Dieser Abschnitt beleuchtet die Eigenschaften oder Parameter, die die Anwendungen oder das Verhalten der Endprodukte von CMC direkt beeinflussen, wie Rheologie, Viskosität und DS. Im Gegensatz dazu definiert die Rheologie die physikalischen Eigenschaften sowie das Fließ- und Bruchverhalten der Endprodukte von CMC (unter verschiedenen Drücken). Die rheologischen Eigenschaften (Spannungs-Dehnungs-Fließverhalten, Pseudoplastizität, Viskoelastizität und Thixotropie) werden jedoch hauptsächlich durch die Viskosität gesteuert. Ebenso ist die Viskosität mit dem DS von CMC verknüpft. Somit können die Gesamteigenschaften von CMC für verschiedene Anwendungszwecke durch die vorgeschlagenen drei signifikanten Parameter (Rheologie, Viskosität und DS) definiert werden.

Rheologische Eigenschaften

Zwischen der Diskussion der Charakterisierung von Materie spielt die Rheologie eine entscheidende Rolle bei der Verbindung der Untersuchung des Fließverhaltens von Materie und ihrer Verformung unter Krafteinwirkung. Darüber hinaus gibt die rheologische Untersuchung von Materialien einen allgemeinen Überblick über das Fließsystem wie Thixotropie, Pseudoplastizität, Viskoelastizität und Spannungs-Dehnungs-Fließverhalten. Letztendlich sind diese Verhaltensweisen oder Eigenschaften der Rheologie eng mit der Struktur von Polymersystemen wie Struktur, Partikelgröße, Konzentration, Form oder Oberflächencharakterisierung usw. verknüpft. Laut der Strukturuntersuchung zeigt CMC unter Spannungs-Dehnungs-Einwirkung einige komplexe und interessante Fließverhalten, die sich direkt auf die verschiedenen Anwendungszwecke von CMC wie Lebensmittelverpackungen, Folienherstellung oder Materialbeschichtungen usw. auswirken. Das thixotrope, pseudoplastische oder viskoelastische Verhalten von CMC ist direkt mit Suspensionseinspritzung, Farben, Klebstoffen, Lebensmittelverarbeitung, Kosmetika usw. verbunden. Hier wird die rheologische Charakterisierung von CMC unter den folgenden Unterthemen diskutiert.

Spannungs-Dehnungs-Fließverhalten

Für die Anwendung von CMC für verschiedene Zwecke sind die Fragen, wie oder wie schnell sich CMC-basierte Materialien unter angelegter Kraft oder verschiedenen Bedingungen verformen, allgemeine Fragen, die beantwortet werden müssen. Die Verformungsstudie von Materialien wird als die Menge der Dehnung unter angelegter Spannung definiert. Die Spannungs-Dehnungs-Beziehung von Materialien zur Bestimmung ihres Fließverhaltens hilft auch bei der Verschreibung von CMC, ob es für eine bestimmte Bedingung geeignet ist oder nicht. Als polymeres Derivat verhält sich CMC oft wie eine nicht-newtonsche Flüssigkeit. CMC folgt manchmal den Eigenschaften einer newtonschen Flüssigkeit oder einem viskosen Fließverhalten bei niedrigen Konzentrationen. Daher deckt CMC gemäß der Untersuchung von Ghannam und Esmail (1997) den newtonschen Charakter bei 1 % und den nicht-newtonschen Charakter bei über 1 % (oder 2–5 %) ab. Die Untersuchung folgt den Scherstress-Scherraten-Kurven, die für alle Konzentrationen (1–5 %) hauptsächlich linear waren, wie in den ergänzenden Materialien (Abbildung S1a) gezeigt. Dennoch waren die Viskositäts-Scherraten-Kurven fast horizontal (unter oder bei 1 %) oder abnehmend linear (über 1 % oder bis zu 5 %), wie in den ergänzenden Materialien (Abbildung S1b) gezeigt. Die horizontale Kurve zeigt, dass der Fluss viskos ist oder einen newtonschen Charakter hat. Allmählich abnehmende Kurven definieren das Scherverdünnungsverhalten (STB) oder den nicht-newtonschen Charakter, was ein scharfes und höchstes Fließverhalten anzeigt. Andere CMC-Eigenschaften wie Thixotropie, Pseudoplastizität und viskoelastisches Verhalten sind vollständig mit STB verbunden. Vor allem spielt STB eine wichtige Rolle bei den verschiedenen Anwendungen von CMC, die die Folienherstellung, Verpackung, Spritzguss oder die Schmelzfestigkeit von CMC steuern.