카르복시메틸셀룰로오스 나트륨 점도

카르복시메틸셀룰로오스나트륨의 점도는 용도에 따라 여러 등급으로 나뉩니다. 세척용의 점도는 10~70(100 미만)이며, 건축용 및 기타 산업용의 경우 점도 상한은 200~1200이고, 식품용의 점도는 그보다 더 높습니다. 모두 1000 이상이며, 산업별로 점도가 다릅니다.

다양한 용도로 활용 가능하기 때문입니다.
카르복시메틸셀룰로오스 나트륨의 점도는 상대 분자량, 농도, 온도 및 pH 값에 영향을 받으며, 에틸셀룰로오스 또는 카르복시프로필셀룰로오스, 젤라틴, 잔탄검, 카라기난, 로커스트콩검, 구아검, 한천, 알긴산나트륨, 펙틴, 아라비아검 및 전분과 혼합되며 그 유도체는 좋은 상용성(즉, 상승효과)을 갖는다.

pH 값이 7일 때 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨 용액의 점도가 가장 높고, pH 값이 4~11일 때는 비교적 안정적입니다. 알칼리 금속과 암모늄염 형태의 카르복시메틸셀룰로오스는 물에 용해됩니다. 2가 금속 이온인 Ca2+, Mg2+, Fe2+는 점도에 영향을 줄 수 있습니다. 은, 바륨, 크롬 또는 Fe3+와 같은 중금속은 용액에서 침전물을 형성할 수 있습니다. 킬레이트제인 구연산을 첨가하는 등 이온 농도를 조절하면 더 점성이 높은 용액을 형성하여 부드럽거나 단단한 검을 얻을 수 있습니다.

카르복시메틸셀룰로오스 나트륨은 천연 셀룰로오스의 일종으로, 일반적으로 면 린터나 목재 펄프를 원료로 하여 알칼리성 조건 하에서 모노클로로아세트산과 에테르화 반응을 거쳐 제조됩니다.

원료의 사양에 따라, 셀룰로오스 D-글루코오스 단위의 하이드록실 수소를 카르복시메틸기로 치환함으로써, 다양한 치환도와 다양한 분자량 분포를 갖는 수용성 고분자 화합물이 얻어진다.

카르복시메틸셀룰로오스 나트륨은 독특하고 우수한 특성이 많아 일상 화학공업, 식품, 의약품 및 기타 산업 생산에 널리 사용됩니다.

카르복시메틸셀룰로오스나트륨의 가장 중요한 지표 중 하나는 카르복시메틸셀룰로오스나트륨의 점도입니다. 점도 값은 농도, 온도, 전단 속도 등 다양한 요인과 관련이 있습니다. 그러나 농도, 온도, 전단 속도와 같은 요인은 카르복시메틸셀룰로오스나트륨의 점도에 영향을 미치는 외부 요인입니다.

카르복시메틸셀룰로오스나트륨 용액의 점도에 영향을 미치는 내부 요인은 분자량과 분자 분포입니다. 카르복시메틸셀룰로오스나트륨의 생산 관리 및 제품 성능 개발을 위해 분자량과 분자량 분포 연구는 매우 중요한 기준치이며, 점도 측정은 특정 기준 역할만 할 수 있습니다.

유변학에서의 뉴턴의 법칙에 대해서는 물리화학의 "유변학" 관련 내용을 읽어보시기 바랍니다. 한두 문장으로 설명하기는 어렵습니다. 굳이 설명하자면, 뉴턴 유체에 가까운 CMC의 묽은 용액에서 전단 응력은 절삭 날 속도에 비례하며, 이 두 가지의 비례 계수를 점성 계수 또는 운동점성 계수라고 합니다.

점도는 분산력과 수소 결합을 포함한 셀룰로스 분자 사슬 사이의 힘에 의해 결정됩니다. 특히 셀룰로스 유도체의 중합은 선형 구조가 아니라 다분지 구조입니다. 용액 내에서는 여러 개의 다분지 셀룰로스들이 서로 얽혀 공간적인 네트워크 구조를 형성합니다. 구조가 촘촘할수록 용액 내 분자 사슬 사이의 힘이 커집니다.

셀룰로스 유도체의 묽은 용액에서 흐름을 생성하려면 분자 사슬 사이의 힘을 극복해야 하므로, 중합도가 높은 용액은 흐름을 생성하기 위해 더 큰 힘이 필요합니다. 점도 측정 시, CMC 용액에 작용하는 힘은 중력입니다. 중력이 일정하게 유지되는 조건에서, 중합도가 높은 CMC 용액의 사슬 구조는 큰 힘을 가지므로 흐름이 느립니다. 느린 흐름은 점도를 반영합니다.

카르복시메틸셀룰로오스나트륨의 점도는 주로 분자량과 관련이 있으며, 치환도와는 거의 관련이 없습니다. 치환도가 높을수록 분자량이 커지는데, 이는 치환된 카르복시메틸기의 분자량이 이전 히드록시기보다 크기 때문입니다.

셀룰로스 카르복시메틸 에테르의 나트륨염은 음이온성 셀룰로스 에테르로, 밀도가 0.5~0.7 g/cm³인 흰색 또는 유백색 섬유질 분말 또는 과립이며, 거의 무취, 무미이며 흡습성이 있습니다. 물에 쉽게 분산되어 투명한 콜로이드 용액을 형성하며, 에탄올과 같은 유기 용매에는 녹지 않습니다. 1% 수용액의 pH는 6.5~8.5입니다. pH가 10보다 크거나 5보다 작으면 카르복시메틸셀룰로스 나트륨의 점도가 현저히 감소하며, pH가 7일 때 성능이 가장 우수합니다.

열적으로 안정합니다. 점도는 20℃ 이하에서는 급격히 상승하고 45℃에서는 느리게 변화합니다. 80℃ 이상에서 장시간 가열하면 콜로이드가 변성되어 점도와 성능이 크게 저하될 수 있습니다. 물에 쉽게 용해되고 용액은 투명하며, 알칼리성 용액에서 매우 안정하고 산 존재 시 가수분해되기 쉽습니다. pH가 2~3일 때 침전이 발생합니다.