C6H12O6 Карбоксиметилцеллюлозная соль пищевого качества CMC Химическое вещество для красок на водной основе

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ)

Характеристики КМЦ

Ответ на вопрос о том, как КМЦ ведет себя в различных условиях или применениях, является центральным моментом в определении характера КМЦ. Этот раздел освещает свойства или параметры, которые напрямую влияют на применение КМЦ или поведение конечных продуктов КМЦ, такие как реология, вязкость и степень замещения (DS). В отличие от этого, реология определяет физические свойства, а также поведение течения и разрушения конечных продуктов КМЦ (при различных давлениях). Однако реологические свойства (поведение течения при деформации под нагрузкой, псевдопластичность, вязкоупругость и тиксотропия) в основном контролируются вязкостью. Аналогично, вязкость взаимосвязана со степенью замещения (DS) КМЦ. Таким образом, общие характеристики КМЦ для различных целей применения могут быть определены предложенными тремя значимыми параметрами (реология, вязкость и DS).

Реологические свойства

В процессе обсуждения характеристики вещества реология играет важную роль, связывая изучение поведения вещества при течении и его деформации под действием приложенной силы. Более того, реологическое исследование материалов дает общее представление о системе течения, такой как тиксотропия, псевдопластичность, вязкоупругость и поведение течения при деформации под нагрузкой. В конце концов, это поведение или свойства реологии тесно взаимосвязаны со структурой полимерных систем, такой как структура, размер частиц, концентрация, форма или поверхностная характеристика и т. д. Согласно исследованию структуры, КМЦ демонстрирует сложное и интересное поведение течения под действием нагрузки и деформации, что напрямую влияет на различные цели применения КМЦ, такие как пищевая упаковка, изготовление пленок или покрытие материалов и т. д. Тиксотропное, псевдопластическое или вязкоупругое поведение КМЦ напрямую связано с инжекцией суспензий, красками, клеями, пищевой промышленностью, косметикой и т. д. Здесь реологическая характеристика КМЦ обсуждается в следующих подразделах.

Поведение течения при деформации под нагрузкой

При применении КМЦ для различных целей необходимо ответить на общие вопросы о том, как или насколько быстро материалы на основе КМЦ деформируются под действием приложенной силы или в различных условиях. Исследование деформации материалов определяется как величина деформации при приложенной нагрузке. Соотношение нагрузки и деформации материалов для определения их поведения при течении также помогает определить, подходит ли КМЦ для определенного условия. Как полимерный производный, КМЦ часто ведет себя как неньютоновская жидкость. КМЦ иногда проявляет свойства ньютоновской жидкости или вязкого течения при низких концентрациях. Следовательно, согласно исследованию Ганнама и Эсмаила (1997), КМЦ проявляет ньютоновский характер при 1% и неньютоновский при концентрации выше 1% (или 2–5%). Исследование следует кривым зависимости касательного напряжения от скорости сдвига, которые в основном были линейными для всех концентраций (1–5%), как показано в Дополнительных материалах (Рисунок S1a). Тем не менее, кривые зависимости вязкости от скорости сдвига были почти горизонтальными (ниже или при 1%) или линейно убывающими (выше 1% или до 5%), как показано в Дополнительных материалах (Рисунок S1b). Горизонтальная кривая указывает на вязкое течение или ньютоновский характер. Постепенно убывающие кривые определяют поведение сдвигового разжижения (STB) или неньютоновский характер, указывая на резкое и максимальное поведение течения. Другие свойства КМЦ, такие как тиксотропия, псевдопластичность и вязкоупругость, полностью взаимосвязаны с STB. Прежде всего, STB играет важную роль при различных применениях КМЦ, контролируя изготовление пленок, упаковку, литье под давлением или прочность расплава КМЦ.