Viscosity behaviour of multivalent metal ion‐containing carboxymethyl cellulose solutions

Abstract

The influence of Ca2+-and Al3+-ions, respectively, upon the viscosity behaviour (so-called salt tolerance) of aqueous solutions of sodium carboxymethyl cellulose (CMC) with different degree of polymerization (DP) and, on the other hand, with both different degree of substitution (DS) and distribution of substituents, was investigated. Viscosimetry by means of a rotational rheometer at a shear rate of 500 s-1 shows that the relative drop in viscosity as a result of addition of the multivalent metal cations is independent of DP (ranging from 160 to 900) of the CMC samples. Homogeneously synthesized CMCs (2) with a higher content of 2,3,6-tri-O-carboxymethyl glucose units in the polymer chain possess a significantly higher salt tolerance than those (1) prepared under heterogeneous reaction conditions at comparable total DS values. Der Einflus von Ca2+-bzw. Al3+-Ionen auf das Viskositatsverhalten (Salzvertraglichkeit) wasriger Losungen von Natriumcarboxymethylcellulose (CMC) sowohl mit unterschiedlichem Polymerisationsgrad (DP) als auch mit unterschiedlichem Substitutionsgrad (DS) und verschiedenartiger Substitutentenverteilung wurde untersucht. Aus Viskositatsmessungen mit einem Rotationsviskosimeter bei einer Scherrate von 500 s-1 geht hervor, das die relative Abnahme der Viskositat im Ergebnis des Zusatzes der mehrwertigen Metallkationen unabhangig vom DP (im Bereich von 160 bis 900) der CMC ist. Homogen hergestellte CMC-Proben 2 mit einem groseren Gehalt an 2,3,6-Tri-O-carboxymethylglucose-Einheiten in der Polymerkette weisen im Vergleich zu heterogen hergestellten CMCs 1 bei gleichem Gesamt-DS eine hohere Salzvertraglichkeit auf.