Fatores que Afetam as Características do CMC

A Temperatura do Processo de Eterificação

A temperatura do processo de eterificação desempenha um papel importante no DS, grau de polimerização (DP) e outras propriedades físico-químicas, como viscosidade, comportamento de inchamento, tixotropia, etc., do produto final. O melhor valor de DS do produto é obtido apenas em uma temperatura específica. Por exemplo, Pushpamalakar et al. (2006) obtiveram o DS mais alto de seus produtos (0,821) a 45 °C de temperatura de reação. Acima e abaixo dessa temperatura, o valor de DS diminuiu significativamente. Golbaghi et al. (2017) obtiveram o melhor valor de DS de seu produto de CMC derivado de bagaço de cana-de-açúcar a 57,85 °C após realizar dezenas de reações em diferentes temperaturas de 30 °C a 70 °C.

Da mesma forma, Singh et al. (2012) relataram o valor de DS mais alto de seus produtos de CMC derivados de sabugo de milho apenas a 60 °C de temperatura. Silva et al. (2004) investigaram o efeito da temperatura de reação na carboximetilação da celulose derivada de goma de caju. O valor de DS de seu produto carboximetilado diminuiu consideravelmente (ou seja, de 0,75 para 0,16) à medida que a temperatura de reação foi aumentada de 30 °C para 70 °C. No entanto, o rendimento da reação aumentou (ou seja, de 32% para 57%) nas mesmas condições ambientais. Portanto, a temperatura ótima não é a mesma para todos os precursores celulósicos terrestres ou outros. No entanto, eles introduziram sua tendência de otimização de reação dentro de uma faixa específica de temperaturas. Os resultados de vários estudos revelaram que a maioria das temperaturas de reação de carboximetilação foi otimizada em 50 °C–60 °C para precursores celulósicos terrestres. No entanto, algumas exceções também foram relatadas em outros estudos.

Por outro lado, a temperatura ótima ultrapassou 70 °C para a carboximetilação ao usar vários materiais residuais não biológicos como precursor de CMC. Esse fenômeno pode ser explicado pela facilitação da cinética da reação direta de carboximetilação à medida que a temperatura foi elevada ao ponto de otimização. Uma vez que a temperatura é apresentada a um fim, o aumento posterior do clima aumenta a cinética da reação. Ainda assim, induz a degradação da estrutura da celulose na presença de oxigênio atmosférico, o que diminui automaticamente a produção de CMC. Portanto, a temperatura ótima para carboximetilação depende em grande parte do precursor da celulose para obter o melhor rendimento de produção, e é crucial manter a temperatura da reação adequadamente.