Natriumcarboxymethylcellulose (også kendt som: natriumcarboxymethylcellulose, carboxymethylcellulose,CMC, Carboxymethyl, cellulosenatrium, natriumsalt af caboxymethylcellulose) er den mest anvendte og den største mængde, der anvendes i verden i dag.
CMC-Na er forkortet et cellulosederivat med en glukosepolymerisationsgrad på 100-2000 og en relativ molekylmasse på 242,16. Hvidt fiberholdigt eller granulært pulver. Lugtfrit, smagløst, smagløst, hygroskopisk, uopløseligt i organiske opløsningsmidler.
Grundlæggende egenskaber
1. Molekylstruktur af natriumcarboxymethylcellulose (CMC)
Det blev først produceret i Tyskland i 1918, og det blev patenteret i 1921 og dukkede op i verden. Kommerciel produktion er siden blevet opnået i Europa. På det tidspunkt var det kun et råprodukt, der blev brugt som kolloid og bindemiddel. Fra 1936 til 1941 var den industrielle anvendelsesforskning af natriumcarboxymethylcellulose ret aktiv, og adskillige inspirerende patenter blev opfundet. Under Anden Verdenskrig brugte Tyskland natriumcarboxymethylcellulose i syntetiske vaskemidler. Hercules fremstillede natriumcarboxymethylcellulose for første gang i USA i 1943 og producerede raffineret natriumcarboxymethylcellulose i 1946, som blev anerkendt som et sikkert fødevaretilsætningsstof. Mit land begyndte at indføre det i 1970'erne, og det blev meget udbredt i 1990'erne. Det er den mest anvendte og største mængde cellulose i verden i dag.
Strukturformel: C6H7O2 (OH) 2OCH2COONa Molekylformel: C8H11O7Na
Dette produkt er natriumsaltet af cellulosecarboxymethylether, en anionisk fiber
2. Udseende af natriumcarboxymethylcellulose (CMC)
Dette produkt er natriumsaltet af cellulosecarboxymethylether, en anionisk celluloseether, hvidt eller mælkehvidt fiberholdigt pulver eller granulat, densitet 0,5-0,7 g/cm3, næsten lugtfri, smagløs, hygroskopisk. Det er let at dispergere i vand for at danne en transparent kolloid opløsning og er uopløseligt i organiske opløsningsmidler såsom ethanol [1]. pH-værdien for en 1% vandig opløsning er 6,5-8,5, når pH> 10 eller < 5 falder viskositeten af slimen betydeligt, og ydeevnen er bedst, når pH=7. Stabil over for varme, viskositeten stiger hurtigt under 20°C og ændrer sig langsomt ved 45°C. Langvarig opvarmning over 80°C kan denaturere kolloidet og reducere viskositeten og ydeevnen betydeligt. Det er let opløseligt i vand, og opløsningen er transparent; det er meget stabilt i alkalisk opløsning, men det hydrolyseres let, når det kommer i kontakt med syre, og det vil udfældes, når pH-værdien er 2-3, og det vil også reagere med polyvalente metalsalte.
Hovedformålet
Det bruges som fortykningsmiddel i fødevareindustrien, som lægemiddelbærer i den farmaceutiske industri og som bindemiddel og anti-genaflejringsmiddel i den daglige kemiske industri. I trykkeri- og farveindustrien bruges det som et beskyttende kolloid til limningsmidler og trykpastaer. I den petrokemiske industri kan det bruges som en komponent i olieudvindingsfraktureringsvæske. [2]
Uforenelighed
Natriumcarboxymethylcellulose er uforenelig med stærke syreopløsninger, opløselige jernsalte og nogle andre metaller såsom aluminium, kviksølv og zink. Når pH-værdien er mindre end 2, og når det blandes med 95% ethanol, vil der forekomme udfældning.
Natriumcarboxymethylcellulose kan danne koagglomerater med gelatine og pektin og kan også danne komplekser med kollagen, som kan udfælde visse positivt ladede proteiner.
håndværk
CMC er normalt en anionisk polymerforbindelse fremstillet ved at reagere naturlig cellulose med kaustisk alkali og monochloreddikesyre med en molekylvægt på 6400 (± 1.000). De vigtigste biprodukter er natriumchlorid og natriumglykolat. CMC tilhører kategorien naturlig cellulosemodifikation. FN's Levnedsmiddel- og Landbrugsorganisation (FAO) og Verdenssundhedsorganisationen (WHO) har officielt kaldt det "modificeret cellulose".
De vigtigste indikatorer til måling af CMC's kvalitet er substitutionsgrad (DS) og renhed. Generelt er CMC's egenskaber forskellige, hvis DS er forskellig; jo højere substitutionsgraden er, desto stærkere er opløseligheden, og desto bedre er opløsningens gennemsigtighed og stabilitet. Ifølge rapporter er CMC's gennemsigtighed bedre, når substitutionsgraden er 0,7-1,2, og viskositeten af dens vandige opløsning er størst, når pH-værdien er 6-9. For at sikre dens kvalitet skal der ud over valget af etherificeringsmiddel også tages hensyn til nogle faktorer, der påvirker substitutionsgraden og renheden, såsom forholdet mellem mængden af alkali og etherificeringsmiddel, etherificeringstid, vandindhold i systemet, temperatur, pH-værdi, opløsningskoncentration og salt osv.
status quo
For at løse manglen på råmaterialer (raffineret bomuld lavet af bomuldslint) har nogle videnskabelige forskningsenheder i mit land i de senere år samarbejdet med virksomheder for omfattende at udnytte risstrå, formalet bomuld (affaldsbomuld) og tofubundfald til at producere CMC med succes. Produktionsomkostningerne reduceres kraftigt, hvilket åbner op for en ny kilde til råmaterialer til industriel CMC-produktion og realiserer en omfattende udnyttelse af ressourcerne. På den ene side reduceres produktionsomkostningerne, og på den anden side udvikler CMC sig mod højere præcision. Forskningen og udviklingen af CMC fokuserer primært på transformation af eksisterende produktionsteknologi og innovation af fremstillingsprocessen, samt nye CMC-produkter med unikke egenskaber, såsom "opløsningsmiddel-opslæmningsmetoden" [3]-processen, der er blevet udviklet med succes i udlandet og har været bredt anvendt. En ny type modificeret CMC med høj stabilitet produceres. På grund af den højere grad af substitution og den mere ensartede fordeling af substituenter kan den bruges i en bredere vifte af industrielle produktionsfelter og komplekse anvendelsesmiljøer for at opfylde højere proceskrav. Internationalt kaldes denne nye type modificeret CMC også "polyanionisk cellulose (PAC, Poly anionisk cellulose)".
sikkerhed
Høj sikkerhed, ADI kræver ikke regulering, og der er formuleret nationale standarder [4].
anvendelse
Dette produkt har funktionerne bindende, fortykkelsende, styrkende, emulgerende, vandretention og suspension.
Anvendelse af CMC i fødevarer
FAO og WHO har godkendt brugen af ren CMC i fødevarer. Det blev godkendt efter meget streng biologisk og toksikologisk forskning og test. Den sikre indtagelse (ADI) ifølge den internationale standard er 25 mg/(kg·d), hvilket er ca. 1,5 g/d pr. person. Det er blevet rapporteret, at nogle mennesker ikke havde nogen toksisk reaktion, når indtaget nåede 10 kg. CMC er ikke kun en god emulgeringsstabilisator og fortykningsmiddel i fødevareapplikationer, men har også fremragende fryse- og smeltestabilitet og kan forbedre produktets smag og forlænge opbevaringstiden. Mængden, der anvendes i sojamælk, is, gelé, drikkevarer og dåser, er ca. 1% til 1,5%. CMC kan også danne en stabil emulgeret dispersion med eddike, sojasauce, vegetabilsk olie, frugtjuice, sovs, grøntsagsjuice osv., og doseringen er 0,2% til 0,5%. Især har det fremragende emulgeringsevne for animalske og vegetabilske olier, proteiner og vandige opløsninger, hvilket gør det muligt at danne en homogen emulsion med stabil ydeevne. På grund af dens sikkerhed og pålidelighed er doseringen ikke begrænset af den nationale fødevarehygiejnestandard ADI. CMC er løbende blevet udviklet inden for fødevareområdet, og der er også udført forskning i anvendelsen af natriumcarboxymethylcellulose i vinproduktion.
Brugen af CMC i medicin
I den farmaceutiske industri kan det bruges som en emulsionsstabilisator til injektioner, et bindemiddel og et filmdannende middel til tabletter. Nogle har bevist, at CMC er en sikker og pålidelig bærer af kræftmedicin gennem basale og dyreforsøg. Ved at bruge CMC som membranmateriale kan den modificerede doseringsform af den traditionelle kinesiske medicin Yangyin Shengji Powder, Yangyin Shengji Membrane, bruges til dermabrasionssår og traumatiske sår. Dyremodelstudier har vist, at filmen forhindrer sårinfektion og ikke har nogen signifikant forskel fra gazeforbindinger. Med hensyn til at kontrollere sårvæskeekssudation og hurtig sårheling er denne film betydeligt bedre end gazeforbindinger og har den effekt, at den reducerer postoperativt ødem og sårirritation. Filmpræparatet lavet af polyvinylalkohol: natriumcarboxymethylcellulose: polycarboxyethylen i et forhold på 3:6:1 er den bedste recept, og både adhæsionen og frigivelseshastigheden øges. Præparatets adhæsion, præparatets opholdstid i mundhulen og medicinens effektivitet i præparatet forbedres alle betydeligt. Bupivacain er et kraftigt lokalbedøvelsesmiddel, men det kan nogle gange forårsage alvorlige kardiovaskulære bivirkninger ved forgiftning. Derfor, selvom bupivacain er meget anvendt klinisk, har forskning i forebyggelse og behandling af dets toksiske reaktioner altid været mere opmærksom. Farmakologiske undersøgelser har vist, at CIVIC som et stof med forlænget frigivelse formuleret med bupivacainopløsning kan reducere lægemidlets bivirkninger betydeligt. I PRK-kirurgi kan brugen af lavkoncentreret tetracain og ikke-steroide antiinflammatoriske lægemidler kombineret med CMC lindre postoperative smerter betydeligt. Forebyggelse af postoperative peritoneale adhæsioner og reduktion af tarmobstruktion er et af de mest bekymrede emner i klinisk kirurgi. Undersøgelser har vist, at CMC er betydeligt bedre end natriumhyaluronat til at reducere graden af postoperative peritoneale adhæsioner og kan bruges som en effektiv metode til at forhindre forekomsten af peritoneale adhæsioner. CMC anvendes i kateterhepatisk arteriel infusion af kræftlægemidler til behandling af leverkræft, hvilket kan forlænge opholdstiden for kræftlægemidler i tumorer betydeligt, forbedre antitumorkraften og forbedre den terapeutiske effekt. Inden for dyremedicin har CMC også en bred vifte af anvendelser. Det er blevet rapporteret [5], at intraperitoneal instillation af 1% CMC-opløsning til får har en betydelig effekt på forebyggelse af dystoki og abdominale adhæsioner efter kirurgi i reproduktionskanalen hos husdyr.
CMC i andre industrielle anvendelser
I vaskemidler kan CMC bruges som et anti-smudsaflejringsmiddel, især til hydrofobe syntetiske fiberstoffer, hvilket er betydeligt bedre end carboxymethylfibre.
CMC kan bruges til at beskytte oliebrønde som et mudderstabilisator og vandretentionsmiddel i olieboring. Doseringen for hver oliebrønd er 2,3 t for lavvandede brønde og 5,6 t for dybe brønde;
I tekstilindustrien bruges det som limningsmiddel, fortykningsmiddel til tryk- og farvningspasta, tekstiltryk og afstivning af efterbehandling. Når det bruges som limningsmiddel, kan det forbedre opløselighed og viskositet og er let at aflime; som afstivningmiddel er doseringen over 95%; når det bruges som limningsmiddel, forbedres limfilmens styrke og fleksibilitet betydeligt; med regenereret silkefibroin anvendes den kompositmembran, der består af carboxymethylcellulose, som matrix til immobilisering af glukoseoxidase, og glukoseoxidase og ferrocencarboxylatet immobiliseres, og den fremstillede glukosebiosensor har højere følsomhed og stabilitet. Undersøgelser har vist, at når silicagelhomogenatet fremstilles med en CMC-opløsning med en koncentration på ca. 1% (w/v), er den kromatografiske ydeevne af den fremstillede tyndlagsplade den bedste. Samtidig har den tyndlagsplade, der er belagt under optimerede forhold, en passende lagstyrke, er egnet til forskellige prøveudtagningsteknikker og nem at betjene. CMC har vedhæftning til de fleste fibre og kan forbedre bindingen mellem fibrene. Viskositetens stabilitet kan sikre ensartetheden af limningen og derved forbedre vævningens effektivitet. Det kan også bruges som et efterbehandlingsmiddel til tekstiler, især til permanent anti-rynkebehandling, hvilket giver holdbare ændringer i stoffer.
CMC kan bruges som et anti-sedimenteringsmiddel, emulgator, dispergeringsmiddel, udjævningsmiddel og klæbemiddel til belægninger. Det kan fordele belægningens faste stof jævnt i opløsningsmidlet, så belægningen ikke delaminerer i lang tid. Det bruges også i vid udstrækning i maling.
Når CMC anvendes som flokkuleringsmiddel, er det mere effektivt end natriumgluconat til at fjerne calciumioner. Når det anvendes som kationbytter, kan dets udvekslingskapacitet nå op på 1,6 ml/g.
CMC bruges som papirlimningsmiddel i papirindustrien, hvilket kan forbedre papirets tørstyrke og vådstyrke betydeligt, samt olieresistens, blækabsorption og vandresistens.
CMC bruges som hydrosol i kosmetik og som fortykningsmiddel i tandpasta, og doseringen er omkring 5%.
CMC kan bruges som flokkuleringsmiddel, chelateringsmiddel, emulgator, fortykningsmiddel, vandtilbageholdende middel, limningsmiddel, filmdannende materiale osv. og anvendes også i vid udstrækning inden for elektronik, pesticider, læder, plast, trykning, keramik, tandpasta, daglige kemikalier og andre områder. På grund af dets fremragende ydeevne og brede anvendelsesområde åbner det konstant op for nye anvendelsesområder, og markedsudsigterne er ekstremt brede.
Forholdsregler
(1) Dette produkts kompatibilitet med stærke syrer, stærke baser og tungmetalioner (såsom aluminium, zink, kviksølv, sølv, jern osv.) er kontraindiceret.
(2) Den tilladte mængde af dette produkt er 0-25 mg/kg·d.
Instruktioner
Bland CMC direkte med vand for at lave en pastaagtig lim til senere brug. Når du konfigurerer CMC-lim, skal du først tilsætte en vis mængde rent vand til blandetanken med en omrører, og når omrøreren er tændt, drys CMC langsomt og jævnt i blandetanken under kontinuerlig omrøring, så CMC er fuldt integreret med vand og kan opløses fuldstændigt. Når CMC opløses, er årsagen til, at det skal drysses jævnt og omrøres kontinuerligt, at "forebygge problemer med agglomerering og reducere mængden af CMC, der opløses, når CMC møder vand", og for at øge opløsningshastigheden af CMC. Omrøringstiden er ikke den samme som den tid, det tager for CMC at opløses fuldstændigt. De er to koncepter. Generelt er omrøringstiden meget kortere end den tid, det tager for CMC at opløses fuldstændigt. Den tid, der kræves for de to, afhænger af den specifikke situation.
Grundlaget for bestemmelse af omrøringstiden er: nårCMCer jævnt fordelt i vandet, og der ikke er nogen synlige store klumper, kan omrøringen stoppes, så CMC og vand kan trænge ind og smelte sammen i stående tilstand.
Grundlaget for at bestemme den tid, det tager for CMC at opløses fuldstændigt, er som følger:
(1) CMC og vand er fuldstændigt bundet, og der er ingen adskillelse mellem fast og flydende materiale;
(2) Den blandede pasta er i en ensartet tilstand, og overfladen er flad og glat;
(3) Farven på den blandede pasta er næsten farveløs og transparent, og der er ingen granulære genstande i pastaen. Fra det tidspunkt, hvor CMC hældes i blandetanken og blandes med vand, til det tidspunkt, hvor CMC er fuldstændig opløst, er den nødvendige tid mellem 10 og 20 timer.
Opslagstidspunkt: 26. april 2024