1. Breu introducció de la carboximetilcel·lulosa
Nom anglès: Carboxilmetilcel·lulosa
Abreviatura: CMC
La fórmula molecular és variable: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n
Aspecte: pols granular fibrosa blanca o groc clar.
Solubilitat en aigua: fàcilment soluble en aigua, formant un col·loide viscós transparent, i la solució és neutra o lleugerament alcalina.
Característiques: Compost d'alt contingut molecular de col·loide tensioactiu, inodor, insípid i no tòxic.
La cel·lulosa natural està àmpliament distribuïda a la natura i és el polisacàrid més abundant. Però en la producció, la cel·lulosa sol existir en forma de carboximetilcel·lulosa sòdica, per la qual cosa el nom complet hauria de ser carboximetilcel·lulosa sòdica o CMC-Na. S'utilitza àmpliament en la indústria, la construcció, la medicina, l'alimentació, el tèxtil, la ceràmica i altres camps.
2. Tecnologia de la carboximetilcel·lulosa
La tecnologia de modificació de la cel·lulosa inclou: eterificació i esterificació.
Transformació de la carboximetilcel·lulosa: reacció de carboximetilació en la tecnologia d'eterificació, la cel·lulosa es carboximetila per obtenir carboximetilcel·lulosa, anomenada CMC.
Funcions de la solució aquosa de carboximetilcel·lulosa: espessiment, formació de pel·lícula, unió, retenció d'aigua, protecció col·loïdal, emulsificació i suspensió.
3. Reacció química de la carboximetilcel·lulosa
Reacció d'alcalinització de la cel·lulosa:
[C6H7O2(OH)3]n + nNaOH → [C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O
La reacció d'eterificació de l'àcid monocloroacètic després de la cel·lulosa alcalina:
[C6H7O2(OH)2ONa]n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n + nNaC
Per tant: la fórmula química per formar carboximetilcel·lulosa és: Cell-O-CH2-COONa NaCMC
carboximetilcel·lulosa de sodi(NaCMC o CMC per abreujar) és un èter de cel·lulosa soluble en aigua que pot fer que la viscositat de les formulacions de solucions aquoses més utilitzades variï des d'uns pocs cP fins a diversos milers de cP.
4. Característiques del producte de la carboximetilcel·lulosa
1. Emmagatzematge de la solució aquosa de CMC: És estable a baixa temperatura o a la llum solar, però l'acidesa i l'alcalinitat de la solució canviaran a causa dels canvis de temperatura. Sota la influència dels raigs ultraviolats o dels microorganismes, la viscositat de la solució disminuirà o fins i tot es corromprà. Si cal un emmagatzematge a llarg termini, cal afegir un conservant adequat.
2. Mètode de preparació de la solució aquosa de CMC: primer mullar uniformement les partícules, cosa que pot augmentar significativament la velocitat de dissolució.
3. El CMC és higroscòpic i s'ha de protegir de la humitat durant l'emmagatzematge.
4. Les sals de metalls pesants com el zinc, el coure, el plom, l'alumini, la plata, el ferro, l'estany i el crom poden fer que precipiti la CMC.
5. La precipitació es produeix en la solució aquosa per sota de pH 2,5, que es pot recuperar després de la neutralització afegint àlcali.
6. Tot i que les sals com el calci, el magnesi i la sal de taula no tenen un efecte de precipitació sobre la CMC, sí que redueixen la viscositat de la solució.
7. El CMC és compatible amb altres coles, suavitzants i resines solubles en aigua.
8. A causa dels diferents processaments, l'aspecte de la CMC pot ser de pols fina, gra gruixut o fibrós, que no té res a veure amb les propietats físiques i químiques.
9. El mètode d'ús de la pols de CMC és senzill. Es pot afegir directament i dissoldre en aigua freda o tèbia a 40-50 °C.
5. Grau de substitució i solubilitat de la carboximetilcel·lulosa
El grau de substitució fa referència al nombre mitjà de grups carboximetil de sodi units a cada unitat de cel·lulosa; el valor màxim del grau de substitució és 3, però el més útil industrialment és el NaCMC amb un grau de substitució que varia de 0,5 a 1,2. Les propietats del NaCMC amb un grau de substitució de 0,2-0,3 són força diferents de les del NaCMC amb un grau de substitució de 0,7-0,8. El primer només és parcialment soluble en aigua amb pH 7, però el segon és completament soluble. El contrari passa en condicions alcalines.
6. Grau de polimerització i viscositat de la carboximetilcel·lulosa
Grau de polimerització: es refereix a la longitud de la cadena de cel·lulosa, que determina la viscositat. Com més llarga sigui la cadena de cel·lulosa, més gran serà la viscositat, i també ho serà la solució de NaCMC.
Viscositat: La solució de NaCMC és un líquid no newtonià, i la seva viscositat aparent disminueix quan augmenta la força de cisallament. Després d'aturar l'agitació, la viscositat va augmentar proporcionalment fins que es va mantenir estable. És a dir, la solució és tixotròpica.
7. Camp d'aplicació de la carboximetilcel·lulosa
1. Indústria de la construcció i ceràmica
(1) Recobriments arquitectònics: bona dispersió, distribució uniforme del recobriment; sense capes, bona estabilitat; bon efecte espessidor, viscositat del recobriment ajustable.
(2) Indústria ceràmica: s'utilitza com a aglutinant en blanc per millorar la plasticitat de l'argila ceràmica; esmalt durador.
2. Indústries de rentat, cosmètics, tabac, impressió tèxtil i tenyit
(1) Rentat: s'afegeix CMC al detergent per evitar que la brutícia rentada es torni a dipositar sobre el teixit.
(2) Cosmètics: espessidor, dispersant, suspendent, estabilitzant, etc. És beneficiós aprofitar al màxim les diverses propietats dels cosmètics.
(3) Tabac: La CMC s'utilitza per unir làmines de tabac, cosa que permet utilitzar estelles de manera efectiva i reduir la quantitat de fulles de tabac crues.
(4) Tèxtil: Com a agent d'acabat per a teixits, la CMC pot reduir el salt de fil i la ruptura final en telers d'alta velocitat.
(5) Impressió i tenyit: s'utilitza en pasta d'impressió, que pot millorar la capacitat hidròfila i penetrant dels tints, fer que el tenyit sigui uniforme i reduir la diferència de color.
3. Indústria de bobines i varetes de soldadura de mosquits
(1) Resistents antimosquits: El CMC s'utilitza en resistents antimosquits per millorar la resistència d'aquests resistents i fer que sigui menys probable que es trenquin i es trenquin.
(2) Elèctrode: El CMC s'utilitza com a agent d'esmalt per fer que el recobriment ceràmic s'uneixi i es formi millor, amb un millor rendiment de raspallat i també té un rendiment de cremat a altes temperatures.
4. Indústria de la pasta de dents
(1) La CMC té bona compatibilitat amb diverses matèries primeres de la pasta de dents;
(2) La pasta és delicada, no separa aigua, no es pela, no s'espesseix i té una escuma rica;
(3) Bona estabilitat i consistència adequada, que poden donar a la pasta de dents una bona forma, retenció i un sabor particularment agradable;
(4) Resistent als canvis de temperatura, hidratant i fixador de fragàncies.
(5) Petit cisallament i retallatge en llaunes.
5. Indústria alimentària
(1) Begudes àcides: com a estabilitzador, per exemple, per evitar la precipitació i l'estratificació de proteïnes en el iogurt a causa de l'agregació; millor gust després de dissoldre's en aigua; bona uniformitat de substitució.
(2) Gelat: Feu que l'aigua, el greix, les proteïnes, etc. formin una barreja uniforme, dispersa i estable per evitar els cristalls de gel.
(3) Pa i pastisseria: la CMC pot controlar la viscositat de la massa, millorar la retenció d'humitat i la vida útil del producte.
(4) Fideus instantanis: augmenten la duresa i la resistència a la cocció dels fideus; tenen bona formabilitat en galetes i creps, i la superfície del pastís és llisa i no es trenca fàcilment.
(5) Pasta instantània: com a base de goma.
(6) La CMC és fisiològicament inerta i no té valor calorífic. Per tant, es poden produir aliments baixos en calories.
6. Indústria paperera
La CMC s'utilitza per a l'apretament del paper, cosa que fa que el paper tingui una alta densitat, una bona resistència a la penetració de la tinta, una alta recollida de cera i suavitat. En el procés de coloració del paper, ajuda a controlar la capacitat d'enrotllament de la pasta de color; pot millorar l'estat d'adherència entre les fibres de l'interior del paper, millorant així la resistència i la resistència al plegament del paper.
7. Indústria del petroli
La CMC s'utilitza en la perforació de petroli i gas, l'excavació de pous i altres projectes.
8. Altres
Adhesius per a sabates, barrets, llapis, etc., abrillantadors i colorants per a cuir, estabilitzadors per a extintors d'escuma, etc.
Data de publicació: 04-01-2023