Sodio karboximetil zelulosa (sodio karboximetil zelulosa, karboximetil zelulosa bezala ere ezaguna)CMC, Karboximetil, Zelulosa Sodioa, Kaboxi Metil Zelulosaren sodio gatza) munduan gaur egun gehien erabiltzen den zelulosa mota da.
CMC-Na, laburbilduz, 100-2000 glukosa polimerizazio gradua eta 242,16ko masa molekular erlatiboa dituen zelulosa deribatu bat da. Hauts zuri zuntztsua edo pikortsua. Usainik gabekoa, zaporegabea, higroskopikoa, disolbatzaile organikoetan disolbaezina.
Oinarrizko propietateak
1. Sodio karboximetilzelulosa (CMC) egitura molekularra
Alemaniak ekoitzi zuen lehen aldiz 1918an, eta 1921ean patentatu eta munduan agertu zen. Ordutik, ekoizpen komertziala Europan lortu da. Garai hartan, produktu gordina besterik ez zen, koloide eta aglutinatzaile gisa erabiltzen zena. 1936tik 1941era, sodio karboximetilzelulosa aplikazio industrialaren ikerketa nahiko aktiboa izan zen, eta hainbat patente inspiratzaile asmatu ziren. Bigarren Mundu Gerran, Alemaniak sodio karboximetilzelulosa erabili zuen detergente sintetikoetan. Herculesek sodio karboximetilzelulosa egin zuen lehen aldiz Estatu Batuetan 1943an, eta sodio karboximetilzelulosa findua ekoitzi zuen 1946an, elikagai-gehigarri seguru gisa aitortua. Nire herrialdeak 1970eko hamarkadan hasi zen erabiltzen, eta 1990eko hamarkadan asko erabili zen. Gaur egun munduan gehien erabiltzen den eta zelulosa kopuru handiena duena da.
Formula estrukturala: C6H7O2 (OH)2OCH2COONa Formula molekularra: C8H11O7Na
Produktu hau zelulosa karboximetil eterren sodio gatza da, zuntz anioniko bat.
2. Sodio karboximetil zelulosaren (CMC) itxura
Produktu hau zelulosa karboximetil eterren sodio gatza da, zelulosa eter anionikoa, hauts edo granulu zuntz zuri edo esne-zuri, 0,5-0,7 g/cm3-ko dentsitatea, ia usainik gabea, zaporegabea eta higroskopikoa. Erraz sakabanatzen da uretan disoluzio koloidal garden bat osatzeko, eta etanola bezalako disolbatzaile organikoetan disolbaezina da [1]. % 1eko ur-disoluzioaren pHa 6,5-8,5 da, pHa > 10 edo < 5 denean, muzilagoaren biskositatea nabarmen jaisten da, eta errendimendua onena da pHa = 7 denean. Beroarekiko egonkorra, biskositatea azkar igotzen da 20 °C-tik behera, eta poliki aldatzen da 45 °C-tan. 80 °C-tik gorako berotze luzeak koloidea desnaturalizatu eta biskositatea eta errendimendua nabarmen murriztu ditzake. Erraz disolbatzen da uretan, eta disoluzioa gardena da; Oso egonkorra da disoluzio alkalinoan, baina erraz hidrolizatzen da azidoarekin topo egiten duenean, eta pH balioa 2-3 denean prezipitatu egingo da, eta metal polibalenteen gatzekin ere erreakzionatuko du.
Helburu nagusia.
Elikagaien industrian loditzaile gisa erabiltzen da, farmazia-industrian sendagai-eramaile gisa, eta eguneroko industria kimikoan aglutinatzaile eta birdeposizioaren aurkako agente gisa. Inprimaketa eta tindaketa industrian, kolorifikatzaile eta inprimaketa-pastetarako babes-koloide gisa erabiltzen da. Industria petrokimikoan, petrolioa berreskuratzeko haustura-fluidoen osagai gisa erabil daiteke. [2]
Bateraezintasuna
Sodio karboximetilzelulosa ez da bateragarria azido sendoen disoluzioekin, burdin gatz disolbagarriekin eta aluminioarekin, merkurioarekin eta zinkarekin bezalako beste metal batzuekin. pH-a 2 baino txikiagoa denean, eta % 95eko etanolarekin nahasten denean, prezipitazioa gertatuko da.
Sodio karboximetil zelulosak gelatinarekin eta pektinarekin koaglomeratuak osa ditzake, eta baita kolagenoarekin konplexuak ere, eta horrek karga positiboa duten proteina batzuk hauspeatu ditzake.
eskulan
CMC normalean zelulosa naturala alkali kaustikoarekin eta azido monokloroazetikoarekin erreakzionatuz prestatzen den polimero konposatu anioniko bat da, 6400 (±1 000) pisu molekularra duena. Azpiproduktu nagusiak sodio kloruroa eta sodio glikolatoa dira. CMC zelulosa naturalaren aldaketaren parte da. Nazio Batuen Elikadura eta Nekazaritza Erakundeak (FAO) eta Osasunaren Mundu Erakundeak (OME) ofizialki "zelulosa aldatua" deitu diote.
CMCren kalitatea neurtzeko adierazle nagusiak ordezkapen-maila (DS) eta purutasuna dira. Oro har, CMCren propietateak desberdinak dira DS desberdina bada; zenbat eta ordezkapen-maila handiagoa izan, orduan eta disolbagarritasun handiagoa, eta orduan eta gardentasun eta egonkortasun hobea disoluzioaren. Txostenen arabera, CMCren gardentasuna hobea da ordezkapen-maila 0,7-1,2 denean, eta bere ur-disoluzioaren biskositatea handiena da pH balioa 6-9 denean. Bere kalitatea bermatzeko, eterifikazio-agentearen aukeraketaz gain, ordezkapen-mailan eta purutasunean eragina duten faktore batzuk ere kontuan hartu behar dira, hala nola alkali kantitatearen eta eterifikazio-agentearen arteko erlazioa, eterifikazio-denbora, sistemako ur-edukia, tenperatura, pH balioa, disoluzioaren kontzentrazioa eta gatza, etab.
egoera quo-a
Lehengaien eskasia konpontzeko (kotoi-linterrez egindako kotoi findua), azken urteotan, nire herrialdeko ikerketa zientifiko unitate batzuek enpresekin lankidetzan aritu dira arroz-lastoa, kotoi xehatua (kotoi hondakina) eta tofu hondarrak modu integralean erabiltzeko CMC arrakastaz ekoizteko. Ekoizpen-kostua asko murrizten da, eta horrek lehengaien iturri berri bat irekitzen du CMC industria-ekoizpenerako eta baliabideen erabilera integrala lortzen du. Alde batetik, ekoizpen-kostua murrizten da, eta bestetik, CMC zehaztasun handiagorantz garatzen ari da. CMCren ikerketa eta garapena batez ere ekoizpen-teknologiaren eraldaketan eta fabrikazio-prozesuaren berrikuntzan oinarritzen da, baita propietate bereziak dituzten CMC produktu berrietan ere, hala nola, atzerrian arrakastaz garatu eta asko erabili den "disolbatzaile-nahaste metodoa" [3] prozesua. Egonkortasun handiko CMC aldatu mota berri bat ekoizten da. Ordezkapen-maila handiagoari eta ordezkoen banaketa uniformeagoari esker, industria-ekoizpen arlo zabalagoetan eta erabilera-ingurune konplexuetan erabil daiteke prozesu-eskakizun handiagoak betetzeko. Nazioartean, CMC mota aldatu honi "zelulosa polianionikoa (PAC, Poli zelulosa anionikoa)" ere deitzen zaio.
segurtasuna
Segurtasun handikoa, ADI-k ez du araudirik behar, eta estandar nazionalak formulatu dira [4].
aplikazio
Produktu honek lotzeko, loditzeko, indartzeko, emultsionatzeko, ura atxikitzeko eta esekitzeko funtzioak ditu.
CMCren aplikazioa elikagaietan
FAOk eta OMEk CMC purua elikagaietan erabiltzea onartu dute. Ikerketa eta proba biologiko eta toxikologiko oso zorrotzak egin ondoren onartu zen. Nazioarteko estandarraren ingesta segurua (ADI) 25 mg/(kg·d) da, hau da, pertsonako 1,5 g/d inguru. Jakinarazi da pertsona batzuek ez dutela erreakzio toxikorik izan ingesta 10 kg-ra iritsi zenean. CMC ez da emultsionatzaile egonkortzaile eta loditzaile ona soilik elikagaien aplikazioetan, baizik eta izozte eta urtze egonkortasun bikaina ere badu, eta produktuaren zaporea hobetu eta biltegiratze denbora luzatu dezake. Soja-esnean, izozkian, gelatinan, edarietan eta latetan erabiltzen den kantitatea % 1etik % 1,5era bitartekoa da. CMCk emultsionatutako dispertsio egonkorra ere osa dezake ozpinarekin, soja-saltsarekin, landare-olioarekin, fruta-zukuarekin, saltsarekin, barazki-zukuarekin, etab., eta dosia % 0,2tik % 0,5era bitartekoa da. Bereziki, emultsionatzaile-errendimendu bikaina du animalia- eta landare-olioekin, proteinekin eta ur-disoluzioekin, errendimendu egonkorra duen emultsio homogeneoa osatzeko aukera emanez. Segurtasuna eta fidagarritasuna direla eta, bere dosia ez dago ADI elikagaien higiene estandar nazionalaren arabera mugatuta. CMC etengabe garatu da elikagaien arloan, eta sodio karboximetilzelulosa ardogintzan aplikatzeari buruzko ikerketak ere egin dira.
CMCren erabilera medikuntzan
Industria farmazeutikoan, injekzioetarako emultsio egonkortzaile, aglutinatzaile eta tabletetarako film-sortzaile gisa erabil daiteke. Batzuek frogatu dute CMC minbiziaren aurkako sendagai-garraiatzaile seguru eta fidagarria dela oinarrizko esperimentuen eta animalien esperimentuen bidez. CMC mintz-material gisa erabiliz, Yangyin Shengji hauts txinatar medikuntza tradizionalaren dosi-forma aldatua, Yangyin Shengji mintza, dermoabrasio-eragiketa zaurietarako eta zauri traumatikoetarako erabil daiteke. Animalia-ereduen ikerketek erakutsi dute filmak zaurien infekzioa saihesten duela eta ez duela alde nabarmenik gasa-aposituekin alderatuta. Zauri-ehunen fluidoen jariaketa kontrolatzeari eta zaurien sendatze azkarrari dagokionez, film hau gasa-aposituak baino nabarmen hobea da, eta ebakuntza osteko edema eta zaurien narritadura murrizteko eragina du. Polibinil alkohola: sodio karboximetil zelulosa: polikarboxitilenoa 3:6:1 proportzioan egindako film-prestaketa da errezeta onena, eta atxikimendu eta askapen-tasa handitzen dira. Prestaketaren atxikimendua, prestaketaren aho-barrunbean duen egoitza-denbora eta prestaketan dagoen sendagaiaren eraginkortasuna nabarmen hobetzen dira. Bupibakaina anestesiko lokal indartsua da, baina batzuetan albo-ondorio kardiobaskular larriak sor ditzake pozoitzen denean. Hori dela eta, bupibakaina klinikoki asko erabiltzen den arren, bere erreakzio toxikoen prebentzioari eta tratamenduari buruzko ikerketari beti arreta handiagoa eskaini zaio. Ikerketa farmakologikoek erakutsi dute CIVICek, bupibakaina-soluzioarekin formulatutako askapen iraunkorreko substantzia gisa, nabarmen murriztu ditzakeela sendagaiaren albo-ondorioak. PRK kirurgian, tetrakaina kontzentrazio baxuko eta hanturaren aurkako ez-esteroideoak CMCrekin konbinatuta erabiltzeak nabarmen arindu dezake ebakuntza osteko mina. Ebakuntza osteko itsaspen peritonealen prebentzioa eta hesteetako buxadura murriztea dira kirurgia klinikoan gehien kezkatzen diren gaietako bat. Ikerketek erakutsi dute CMC sodio hialuronatoa baino nabarmen hobea dela ebakuntza osteko itsaspen peritonealen maila murrizteko, eta metodo eraginkor gisa erabil daitekeela itsaspen peritonealen agerpena prebenitzeko. CMC gibeleko minbiziaren tratamendurako minbiziaren aurkako sendagaien kateter gibeleko arteria-infusioan erabiltzen da, eta horrek nabarmen luzatu dezake minbiziaren aurkako sendagaien egoitza-denbora tumoreetan, tumorearen aurkako boterea hobetu eta efektu terapeutikoa hobetu. Animalien medikuntzan, CMC-k erabilera sorta zabala du. Jakinarazi da [5] ardietan % 1eko CMC disoluzioaren instilazio intraperitoneala egiteak eragin nabarmena duela abeltzaintzako ugalketa-aparatuaren kirurgiaren ondoren distozia eta sabeleko itsaspenak prebenitzeko.
CMC beste industria-aplikazio batzuetan
Detergenteetan, CMC lurzoruaren aurkako birdeposizio agente gisa erabil daiteke, batez ere zuntz sintetiko hidrofoboko ehunetarako, karboximetil zuntza baino nabarmen hobea dena.
CMC petrolio-putzuak babesteko erabil daiteke, lokatz-egonkortzaile eta ura atxikitzeko agente gisa petrolio-zulaketan. Petrolio-putzu bakoitzerako dosia 2,3 tona da putzu sakonetarako eta 5,6 tona putzu sakonetarako;
Ehun-industrian, kokatzeko agente gisa, inprimatzeko eta tindatzeko pasta loditzeko, ehun-inprimatzeko eta zurruntzeko akabera gisa erabiltzen da. Kokatzeko agente gisa erabiltzen denean, disolbagarritasuna eta biskositatea hobetu ditzake, eta erraza da kokatzeko; zurruntzeko agente gisa, bere dosia % 95etik gorakoa da; kokatzeko agente gisa erabiltzen denean, kokatzeko filmaren indarra eta malgutasuna nabarmen hobetzen dira; zeta-fibroina birsortuarekin Karboximetil zelulosaz osatutako mintz konposatua glukosa oxidasa immobilizatzeko matrize gisa erabiltzen da, eta glukosa oxidasa eta ferrozeno karboxilatoa immobilizatzen dira, eta egindako glukosa biosentsoreak sentikortasun eta egonkortasun handiagoa du. Ikerketek erakutsi dute silize-gel homogeneizatua % 1 inguruko kontzentrazioko CMC disoluzio batekin prestatzen denean (w/v), prestatutako geruza meheko plakaren errendimendu kromatografikoa onena dela. Aldi berean, baldintza optimizatuetan estalitako geruza meheko plakak geruza-indarra egokia du, laginketa-teknika desberdinetarako egokia, erabiltzeko erraza. CMC-k zuntz gehienekin itsasten da eta zuntzen arteko lotura hobetu dezake. Bere biskositatearen egonkortasunak neurketaren uniformetasuna berma dezake, eta horrela ehuntzearen eraginkortasuna hobetzen du. Ehunen akabera-agente gisa ere erabil daiteke, batez ere zimurren aurkako akabera iraunkorrerako, ehunei aldaketa iraunkorrak ekartzen dizkiena.
CMC antisedimentazio-agente, emultsionatzaile, sakabanatzaile, berdintzaile eta estaldura-itsasgarri gisa erabil daiteke. Estalduraren solido-edukiaren banaketa uniformea lortzen du disolbatzailean, estaldura denbora luzez delaminatu ez dadin. Pinturetan ere oso erabilia da.
CMC flokulatzaile gisa erabiltzen denean, sodio glukonatoa baino eraginkorragoa da kaltzio ioiak kentzeko. Katioien truke gisa erabiltzen denean, bere truke-ahalmena 1,6 ml/g-ra irits daiteke.
CMC paperaren tamaina zehazteko agente gisa erabiltzen da papergintzan, eta horrek paperaren erresistentzia lehorra eta hezea nabarmen hobetu ditzake, baita olioarekiko erresistentzia, tinta xurgatzea eta urarekiko erresistentzia ere.
CMC kosmetikoetan hidrosol gisa eta hortzetako pastan loditzaile gisa erabiltzen da, eta bere dosia % 5 ingurukoa da.
CMC malutatzaile, kelatzaile, emultsionatzaile, loditzaile, ura atxikitzeko agente, koilaratzaile, film-eratzaile material eta abar gisa erabil daiteke, eta elektronikan, pestizidetan, larruan, plastikoetan, inprimaketan, zeramikan, hortzetako pastan, eguneroko produktu kimikoetan eta beste arlo batzuetan ere oso erabilia da, eta bere errendimendu bikainari eta erabilera sorta zabalari esker, etengabe aplikazio eremu berriak irekitzen ari da, eta merkatuaren ikuspegia oso zabala da.
Neurriak
(1) Produktu honen bateragarritasuna azido sendoekin, alkali sendoekin eta metal astun ioiekin (adibidez, aluminioa, zinka, merkurioa, zilarra, burdina, etab.) kontraindikatuta dago.
(2) Produktu honen ingesta onargarria 0-25 mg/kg·egun da.
Argibideak
Nahastu CMC zuzenean urarekin geroago erabiltzeko kola pasta bat egiteko. CMC kola konfiguratzerakoan, lehenik eta behin, gehitu ur garbi kantitate jakin bat nahasketa-tangaren barruan irabiagailu batekin, eta irabiagailua piztuta dagoenean, poliki-poliki eta uniformeki bota CMC nahasketa-tangaren barruan, etengabe irabiatuz, CMC urarekin guztiz integratuta dagoenean, CMC guztiz disolbatu dadin. CMC disolbatzerakoan, uniformeki bota eta etengabe irabiatu behar da "aglomerazio arazoak saihestea, aglomerazioa eta CMC urarekin bat egiten duenean disolbatutako CMC kopurua murriztea", eta CMCren disoluzio-tasa handitzea. Irabiatzeko denbora ez da CMC guztiz disolbatzeko denboraren berdina. Bi kontzeptu dira. Oro har, irabiatzeko denbora CMC guztiz disolbatzeko denbora baino askoz laburragoa da. Bien behar den denbora egoera zehatzaren araberakoa da.
Nahasketa-denbora zehazteko oinarria hau da: noizCMCUretan uniformeki sakabanatuta badago eta pikor handirik ez badago, nahastea gelditu daiteke, CMC eta ura elkarrekin sartu eta fusionatu daitezen geldirik dagoen egoeran.
CMC guztiz disolbatzeko behar den denbora zehazteko oinarria hau da:
(1) CMC eta ura guztiz lotuta daude, eta ez dago solido-likido bereizketarik bien artean;
(2) Pasta nahasia egoera uniformean dago, eta gainazala laua eta leuna da;
(3) Pasta nahasiaren kolorea ia koloregabea eta gardena da, eta ez dago objektu pikorrik pastan. CMC dosifikazio-tangaren barruan sartu eta urarekin nahastu arte CMC guztiz disolbatu arte, behar den denbora 10 eta 20 ordu artekoa da.
Argitaratze data: 2024ko apirilaren 26a