1. Кратко представяне на карбоксиметилцелулозата
Английско наименование: Карбоксил метил целулоза
Съкращение: CMC
Молекулната формула е променлива: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n
Външен вид: бял или светложълт влакнест гранулиран прах.
Разтворимост във вода: лесно разтворим във вода, образувайки прозрачен вискозен колоид, а разтворът е неутрален или леко алкален.
Характеристики: Високомолекулно съединение от повърхностно активен колоид, без мирис, вкус и нетоксичен.
Естествената целулоза е широко разпространена в природата и е най-разпространеният полизахарид. Но в производството целулозата обикновено съществува под формата на натриева карбоксиметилцелулоза, така че пълното наименование би трябвало да бъде натриева карбоксиметилцелулоза или CMC-Na. Широко използвана в промишлеността, строителството, медицината, хранително-вкусовата промишленост, текстила, керамиката и други области.
2. Технология на карбоксиметилцелулозата
Технологията на модифициране на целулозата включва: етерификация и естерификация.
Трансформация на карбоксиметилцелулоза: реакция на карбоксиметилиране в технологията на етерификация, целулозата се карбоксиметилира, за да се получи карбоксиметилцелулоза, наричана CMC.
Функции на водния разтвор на карбоксиметилцелулоза: сгъстяване, образуване на филм, свързване, задържане на вода, колоидна защита, емулгиране и суспендиране.
3. Химична реакция на карбоксиметилцелулоза
Реакция на алкализиране на целулоза:
[C6H7O2(OH)3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O
Реакция на етерификация на монохлороцетна киселина след алкална целулоза:
[C6H7O2(OH)2ONa]n + nClCH2COONa → [C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n + nNaC
Следователно: химическата формула за образуване на карбоксиметилцелулоза е: Cell-O-CH2-COONa NaCMC
Натриева карбоксиметилцелулоза(NaCMC или CMC за кратко) е водоразтворим целулозен етер, който може да накара вискозитета на най-често използваните водни разтвори да варира от няколко cP до няколко хиляди cP.
4. Характеристики на продукта от карбоксиметилцелулоза
1. Съхранение на воден разтвор на CMC: Той е стабилен при ниски температури или слънчева светлина, но киселинността и алкалността на разтвора ще се променят поради температурните промени. Под въздействието на ултравиолетови лъчи или микроорганизми, вискозитетът на разтвора ще намалее или дори ще се повреди. Ако е необходимо дългосрочно съхранение, трябва да се добави подходящ консервант.
2. Метод за приготвяне на воден разтвор на CMC: първо намокрете равномерно частиците, което може значително да увеличи скоростта на разтваряне.
3. CMC е хигроскопична и трябва да се предпазва от влага по време на съхранение.
4. Соли на тежки метали като цинк, мед, олово, алуминий, сребро, желязо, калай и хром могат да причинят утаяване на CMC.
5. При pH под 2,5 във водния разтвор се образува утайка, която може да се възстанови след неутрализация чрез добавяне на алкали.
6. Въпреки че соли като калций, магнезий и готварска сол нямат утаяващ ефект върху CMC, те ще намалят вискозитета на разтвора.
7. CMC е съвместим с други водоразтворими лепила, омекотители и смоли.
8. Поради различната обработка, външният вид на CMC може да бъде фин прах, едрозърнест или влакнест, което няма нищо общо с физичните и химичните свойства.
9. Методът за използване на CMC прах е прост. Може да се добави директно и да се разтвори в студена или топла вода при 40-50°C.
5. Степен на заместване и разтворимост на карбоксиметилцелулоза
Степента на заместване се отнася до средния брой натриеви карбоксиметилови групи, прикрепени към всяка целулозна единица; максималната стойност на степента на заместване е 3, но най-полезната в промишлеността е NaCMC със степен на заместване, варираща от 0,5 до 1,2. Свойствата на NaCMC със степен на заместване 0,2-0,3 са доста различни от тези на NaCMC със степен на заместване 0,7-0,8. Първият е само частично разтворим във вода с pH 7, но вторият е напълно разтворим. Обратното е вярно при алкални условия.
6. Степен на полимеризация и вискозитет на карбоксиметилцелулоза
Степен на полимеризация: отнася се до дължината на целулозната верига, която определя вискозитета. Колкото по-дълга е целулозната верига, толкова по-висок е вискозитетът, както и разтворът на NaCMC.
Вискозитет: Разтворът на NaCMC е ненютонова течност и привидният му вискозитет намалява с увеличаване на силата на срязване. След спиране на разбъркването, вискозитетът се увеличава пропорционално, докато остане стабилен. Това означава, че разтворът е тиксотропен.
7. Обхват на приложение на карбоксиметилцелулоза
1. Строителна и керамична промишленост
(1) Архитектурни покрития: добра дисперсия, равномерно разпределение на покритието; без наслояване, добра стабилност; добър сгъстяващ ефект, регулируем вискозитет на покритието.
(2) Керамична промишленост: използва се като свързващо вещество за подобряване на пластичността на керамичната глина; трайна глазура.
2. Перална, козметична, тютюнева, текстилна печатарска и бояджийска промишленост
(1) Пране: Към перилния препарат се добавя CMC, за да се предотврати повторното отлагане на измитата мръсотия върху тъканта.
(2) Козметика: сгъстяване, диспергиране, суспендиране, стабилизиране и др. Полезно е да се даде пълна сила на различните свойства на козметиката.
(3) Тютюн: CMC се използва за свързване на тютюневи листове, което позволява ефективно използване на стърготини и намаляване на количеството сурови тютюневи листа.
(4) Текстил: Като довършителен агент за тъкани, CMC може да намали прескачането на преждата и скъсването на краищата при високоскоростни станове.
(5) Печат и боядисване: Използва се в печатарска паста, която може да подобри хидрофилната и проникваща способност на багрилата, да направи боядисването равномерно и да намали разликата в цветовете.
3. Индустрия за производство на бобини против комари и заваръчни пръти
(1) Спирали против комари: CMC се използва в спиралите против комари, за да подобри здравината им и да ги направи по-малко склонни към счупване и разрушаване.
(2) Електрод: CMC се използва като глазиращ агент, за да направи керамичното покритие по-добре свързано и оформено, с по-добри характеристики на четкане, а също така има и характеристики на изгаряне при високи температури.
4. Индустрия за паста за зъби
(1) CMC има добра съвместимост с различни суровини в пастата за зъби;
(2) Пастата е деликатна, не отделя вода, не се бели, не се сгъстява и има богата пяна;
(3) Добра стабилност и подходяща консистенция, които могат да придадат на пастата за зъби добра форма, задържане и особено приятен вкус;
(4) Устойчив на температурни промени, овлажняващ и ароматизиращ.
(5) Дребно стригане и опашка в консерви.
5. Хранително-вкусова промишленост
(1) Киселинни напитки: Като стабилизатор, например, за предотвратяване на утаяване и стратификация на протеини в киселото мляко поради агрегация; по-добър вкус след разтваряне във вода; добра еднородност на заместване.
(2) Сладолед: Накарайте водата, мазнините, протеините и др. да образуват еднородна, диспергирана и стабилна смес, за да избегнете образуването на ледени кристали.
(3) Хляб и сладкиши: CMC може да контролира вискозитета на тестото, да подобри задържането на влага и срока на годност на продукта.
(4) Инстантни юфка: увеличават здравината и устойчивостта на готвене на юфката; имат добра формовъчна способност в бисквити и палачинки, а повърхността на тортата е гладка и не се чупи лесно.
(5) Инстантна паста: като дъвка.
(6) CMC е физиологично инертна и няма калорична стойност. Следователно, от нея могат да се произвеждат нискокалорични храни.
6. Хартиена промишленост
CMC се използва за оразмеряване на хартия, което прави хартията с висока плътност, добра устойчивост на проникване на мастило, висока степен на събиране на восък и гладкост. В процеса на оцветяване на хартията, тя помага за контролиране на ролкообразуемостта на цветната паста; може да подобри лепкавостта между влакната вътре в хартията, като по този начин подобрява здравината и устойчивостта на сгъване на хартията.
7. Петролна промишленост
CMC се използва при сондиране на нефт и газ, копаене на кладенци и други проекти.
8. Други
Лепила за обувки, шапки, моливи и др., политури и оцветители за кожа, стабилизатори за пожарогасители с пяна и др.
Време на публикуване: 04.01.2023 г.