1. Kurze Einführung in Carboxymethylcellulose
Englischer Name: Carboxylmethylcellulose
Abkürzung: CMC
Die Summenformel ist variabel: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n
Aussehen: weißes oder hellgelbes faseriges körniges Pulver.
Wasserlöslichkeit: Leicht löslich in Wasser, bildet ein transparentes viskoses Kolloid und die Lösung ist neutral oder leicht alkalisch.
Eigenschaften: Hochmolekulare Verbindung aus oberflächenaktivem Kolloid, geruchlos, geschmacklos und ungiftig.
Natürliche Cellulose ist in der Natur weit verbreitet und das am häufigsten vorkommende Polysaccharid. In der Produktion liegt Cellulose jedoch üblicherweise in Form von Natriumcarboxymethylcellulose vor, daher lautet die vollständige Bezeichnung Natriumcarboxymethylcellulose oder CMC-Na. Sie wird häufig in der Industrie, im Bauwesen, in der Medizin, in der Lebensmittelindustrie, in der Textilindustrie, in der Keramik und anderen Bereichen eingesetzt.
2. Carboxymethylcellulose-Technologie
Die Modifizierungstechnologie von Cellulose umfasst: Veretherung und Veresterung.
Umwandlung von Carboxymethylcellulose: Carboxymethylierungsreaktion in der Veretherungstechnologie, Cellulose wird carboxymethyliert, um Carboxymethylcellulose, kurz CMC, zu erhalten.
Funktionen der wässrigen Carboxymethylcelluloselösung: Verdickung, Filmbildung, Bindung, Wasserretention, Kolloidschutz, Emulgierung und Suspension.
3. Chemische Reaktion von Carboxymethylcellulose
Alkalisierungsreaktion der Zellulose:
[C6H7O2(OH) 3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nH2O
Die Veretherungsreaktion von Monochloressigsäure nach Alkalicellulose:
[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH) 2OCH2COONa ]n + nNaC
Daher lautet die chemische Formel zur Bildung von Carboxymethylcellulose: Cell-O-CH2-COONa NaCMC
Natriumcarboxymethylcellulose(NaCMC oder kurz CMC) ist ein wasserlöslicher Celluloseether, der die Viskosität der am häufigsten verwendeten wässrigen Lösungsformulierungen von einigen cP bis zu mehreren tausend cP variieren kann.
4. Produkteigenschaften von Carboxymethylcellulose
1. Lagerung der wässrigen CMC-Lösung: Sie ist bei niedrigen Temperaturen und Sonneneinstrahlung stabil, jedoch verändern sich Säuregrad und Alkalität der Lösung durch Temperaturschwankungen. Unter dem Einfluss von UV-Strahlen oder Mikroorganismen nimmt die Viskosität der Lösung ab oder wird sogar beeinträchtigt. Bei längerer Lagerung sollte ein geeignetes Konservierungsmittel hinzugefügt werden.
2. Herstellungsverfahren für die wässrige CMC-Lösung: Machen Sie die Partikel zunächst gleichmäßig nass, wodurch sich die Auflösungsrate deutlich erhöhen kann.
3. CMC ist hygroskopisch und sollte während der Lagerung vor Feuchtigkeit geschützt werden.
4. Schwermetallsalze wie Zink, Kupfer, Blei, Aluminium, Silber, Eisen, Zinn und Chrom können zur Ausfällung von CMC führen.
5. In der wässrigen Lösung unter pH 2,5 kommt es zu Niederschlägen, die nach Neutralisation durch Zugabe von Alkali wiederhergestellt werden können.
6. Obwohl Salze wie Calcium, Magnesium und Speisesalz keinen Ausfällungseffekt auf CMC haben, verringern sie die Viskosität der Lösung.
7. CMC ist mit anderen wasserlöslichen Klebstoffen, Weichmachern und Harzen kompatibel.
8. Aufgrund unterschiedlicher Verarbeitung kann CMC feinpulverig, grobkörnig oder faserig aussehen, was nichts mit den physikalischen und chemischen Eigenschaften zu tun hat.
9. Die Anwendung von CMC-Pulver ist einfach. Es kann direkt hinzugefügt und in kaltem oder warmem Wasser bei 40–50 °C aufgelöst werden.
5. Substitutionsgrad und Löslichkeit von Carboxymethylcellulose
Der Substitutionsgrad gibt die durchschnittliche Anzahl der an jede Celluloseeinheit gebundenen Natriumcarboxymethylgruppen an; der Maximalwert des Substitutionsgrads beträgt 3, am industriell nützlichsten ist jedoch NaCMC mit einem Substitutionsgrad von 0,5 bis 1,2. Die Eigenschaften von NaCMC mit einem Substitutionsgrad von 0,2–0,3 unterscheiden sich deutlich von denen von NaCMC mit einem Substitutionsgrad von 0,7–0,8. Ersteres ist in Wasser mit einem pH-Wert von 7 nur teilweise löslich, letzteres jedoch vollständig. Unter alkalischen Bedingungen ist das Gegenteil der Fall.
6. Polymerisationsgrad und Viskosität von Carboxymethylcellulose
Polymerisationsgrad: Bezieht sich auf die Länge der Cellulosekette, die die Viskosität bestimmt. Je länger die Cellulosekette, desto höher die Viskosität, und das gilt auch für die NaCMC-Lösung.
Viskosität: Die NaCMC-Lösung ist eine nicht-newtonsche Flüssigkeit, deren scheinbare Viskosität mit zunehmender Scherkraft abnimmt. Nach Beendigung des Rührens stieg die Viskosität proportional an, bis sie stabil blieb. Das heißt, die Lösung ist thixotrop.
7. Anwendungsbereich von Carboxymethylcellulose
1. Bau- und Keramikindustrie
(1) Bautenanstriche: gute Dispersion, gleichmäßige Beschichtungsverteilung; keine Schichtbildung, gute Stabilität; gute Verdickungswirkung, einstellbare Beschichtungsviskosität.
(2) Keramikindustrie: Wird als Rohlingsbinder verwendet, um die Plastizität von Töpferton zu verbessern; haltbare Glasur.
2. Wasch-, Kosmetik-, Tabak-, Textildruck- und Färbeindustrie
(1) Waschen: Um zu verhindern, dass sich der gewaschene Schmutz erneut auf dem Stoff ablagert, wird dem Waschmittel CMC zugesetzt.
(2) Kosmetika: Verdicken, Dispergieren, Suspendieren, Stabilisieren usw. Es ist vorteilhaft, die verschiedenen Eigenschaften von Kosmetika voll auszuschöpfen.
(3) Tabak: CMC wird zum Verkleben von Tabakblättern verwendet, wodurch Chips effektiv genutzt und die Menge an Rohtabakblättern reduziert werden kann.
(4) Textil: Als Appreturmittel für Textilien kann CMC das Überspringen von Garnfäden und Fadenbrüche auf Hochgeschwindigkeitswebstühlen reduzieren.
(5) Drucken und Färben: Es wird in Druckpasten verwendet, wodurch die Hydrophilie und Durchdringungsfähigkeit von Farbstoffen verbessert, die Färbung gleichmäßiger gemacht und Farbunterschiede verringert werden können.
3. Mückenspulen- und Schweißdrahtindustrie
(1) Mückenspiralen: CMC wird in Mückenspiralen verwendet, um die Robustheit der Mückenspiralen zu erhöhen und sie weniger anfällig für Brüche und Risse zu machen.
(2) Elektrode: CMC wird als Glasurmittel verwendet, um die Keramikbeschichtung besser zu binden und zu formen, mit besserer Bürstleistung und es weist auch eine Ausbrennleistung bei hohen Temperaturen auf.
4. Zahnpastaindustrie
(1) CMC ist mit verschiedenen Rohstoffen in Zahnpasta gut verträglich.
(2) Die Paste ist zart, scheidet kein Wasser ab, blättert nicht ab, dickt nicht ein und hat einen reichhaltigen Schaum.
(3) Gute Stabilität und geeignete Konsistenz, die der Zahnpasta eine gute Form, Haltbarkeit und einen besonders angenehmen Geschmack verleihen können;
(4) Temperaturbeständig, feuchtigkeitsspendend und duftfixierend.
(5) Kleines Scheren und Schneiden in Dosen.
5. Lebensmittelindustrie
(1) Saure Getränke: Als Stabilisator, um beispielsweise die Ausfällung und Schichtung von Proteinen in Joghurt aufgrund von Aggregation zu verhindern; besserer Geschmack nach dem Auflösen in Wasser; gute Substitutionsgleichmäßigkeit.
(2) Eiscreme: Sorgen Sie dafür, dass Wasser, Fett, Eiweiß usw. eine gleichmäßige, verteilte und stabile Mischung bilden, um Eiskristalle zu vermeiden.
(3) Brot und Gebäck: CMC kann die Viskosität des Teigs steuern und die Feuchtigkeitsspeicherung sowie die Haltbarkeit des Produkts verbessern.
(4) Instantnudeln: erhöhen die Zähigkeit und Kochbeständigkeit der Nudeln; sie lassen sich gut zu Keksen und Pfannkuchen verarbeiten, und die Kuchenoberfläche ist glatt und bricht nicht so leicht.
(5) Instantpaste: als Kaugummigrundlage.
(6) CMC ist physiologisch inert und hat keinen Brennwert. Daher können kalorienarme Lebensmittel hergestellt werden.
6. Papierindustrie
CMC wird zur Papierleimung verwendet und verleiht dem Papier eine hohe Dichte, gute Tintendurchdringungsbeständigkeit, hohe Wachsaufnahme und Glätte. Beim Papierfärben hilft es, die Rollbarkeit der Farbpaste zu kontrollieren; es kann die Klebrigkeit zwischen den Fasern im Papier verbessern und so die Festigkeit und Knickfestigkeit des Papiers erhöhen.
7. Erdölindustrie
CMC wird bei der Öl- und Gasförderung, beim Brunnenbau und anderen Projekten eingesetzt.
8. Sonstiges
Klebstoffe für Schuhe, Hüte, Bleistifte usw., Polituren und Farbstoffe für Leder, Stabilisatoren für Schaumfeuerlöscher usw.
Beitragszeit: 04.01.2023