C6H12O6 Carboxymethyl Cellulose Salt مواد غذایی درجه CMC مواد شیمیایی برای رنگ های آب

کربوکسی متیل سلولز (CMC)

ویژگی‌های CMC

پاسخ به این سوال که CMC چگونه در شرایط یا کاربردهای مختلف عمل می‌کند، نکته محوری برای تعریف شخصیت CMC است. این بخش بر خواص یا پارامترهایی تأکید می‌کند که مستقیماً بر کاربردها یا رفتار محصولات نهایی CMC تأثیر می‌گذارند، مانند رئولوژی، ویسکوزیته و DS. در مقابل، رئولوژی خواص فیزیکی و رفتار جریان و شکست محصولات نهایی CMC را (تحت فشارهای مختلف) تعریف می‌کند. با این حال، خواص رئولوژیکی (رفتار جریان تنش-کرنش، شبه پلاستیک، ویسکوالاستیک و تیکسوتروپی) عمدتاً توسط ویسکوزیته کنترل می‌شوند. به همین ترتیب، ویسکوزیته با DS CMC مرتبط است. بنابراین، ویژگی‌های کلی CMC برای اهداف کاربردی مختلف را می‌توان با سه پارامتر مهم پیشنهادی (رئولوژی، ویسکوزیته و DS) تعریف کرد.

خواص رئولوژیکی

در بحث مشخصه‌یابی ماده، رئولوژی نقش حیاتی در اتصال مطالعه رفتار جریان ماده و تغییر شکل آن تحت نیروی اعمالی ایفا می‌کند. علاوه بر این، مطالعه رئولوژیکی مواد ایده‌ای کلی در مورد سیستم جریان مانند تیکسوتروپی، شبه پلاستیک، ویسکوالاستیک و رفتار جریان تنش-کرنش ارائه می‌دهد. در نهایت، این رفتار یا خواص رئولوژی به شدت با ساختار سیستم‌های پلیمری مانند ساختار، اندازه ذرات، غلظت، شکل یا مشخصه‌یابی سطح و غیره مرتبط است. بر اساس مطالعه ساختار، CMC رفتارهای جریان پیچیده و جالبی را تحت عمل تنش-کرنش نشان می‌دهد که مستقیماً بر اهداف کاربردی مختلف CMC مانند بسته‌بندی مواد غذایی، ساخت فیلم یا پوشش مواد و غیره تأثیر می‌گذارد. رفتار تیکسوتروپی، شبه پلاستیک یا ویسکوالاستیک CMC مستقیماً به تزریق سوسپانسیون، رنگ، چسب، فرآوری مواد غذایی، لوازم آرایشی و غیره مرتبط است. در اینجا، مشخصه‌یابی رئولوژیکی CMC تحت موضوعات فرعی زیر مورد بحث قرار می‌گیرد.

رفتار جریان تنش-کرنش

برای کاربرد CMC در اهداف مختلف، اینکه مواد مبتنی بر CMC چگونه یا با چه سرعتی تحت نیروی اعمالی یا شرایط مختلف تغییر شکل می‌دهند، سوالات کلی هستند که باید به آنها پاسخ داده شود. مطالعه تغییر شکل مواد به عنوان میزان کرنش تحت تنش اعمالی تعریف می‌شود. رابطه تنش-کرنش مواد برای تعیین رفتار جریان آن نیز به تجویز CMC کمک می‌کند، چه برای یک شرط مشخص مناسب باشد یا نباشد. CMC به عنوان یک مشتق پلیمری، اغلب مانند یک سیال غیرنیوتنی رفتار می‌کند. CMC گاهی اوقات در غلظت‌های پایین از خاصیت سیال نیوتنی یا رفتار جریان ویسکوز پیروی می‌کند. بنابراین، بر اساس تحقیق Ghannam و Esmail (1997)، CMC در غلظت 1% خاصیت نیوتنی و بالاتر از 1% (یا 2-5%) خاصیت غیرنیوتنی را پوشش می‌دهد. این تحقیق منحنی‌های تنش برشی-نرخ برشی را دنبال می‌کند که عمدتاً برای تمام غلظت‌ها (1-5%) خطی بودند، همانطور که در مواد تکمیلی (شکل S1a) نشان داده شده است. با این حال، منحنی‌های ویسکوزیته-نرخ برشی تقریباً از نوع افقی (زیر یا در 1%) یا از نوع خطی کاهشی (بالاتر از 1% یا تا 5%) بودند، همانطور که در مواد تکمیلی (شکل S1b) نشان داده شده است. منحنی افقی نشان‌دهنده جریان ویسکوز یا خاصیت نیوتنی است. منحنی‌های به تدریج کاهشی، رفتار برشی نازک شونده (STB) یا خاصیت غیرنیوتنی را تعریف می‌کنند که نشان‌دهنده رفتار جریان شدید و بالاتر است. سایر خواص CMC مانند رفتار تیکسوتروپی، شبه پلاستیک و ویسکوالاستیک کاملاً به STB متصل هستند. مهمتر از همه، STB نقش مهمی در طول کاربردهای مختلف CMC ایفا می‌کند که ساخت فیلم، بسته‌بندی، قالب‌گیری تزریقی یا خاصیت استحکام مذاب CMC را کنترل می‌کند.