1. Breve introdución á carboximetilcelulosa
Nome inglés: Carboxilmetilcelulosa
Abreviatura: CMC
A fórmula molecular é variable: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n
Aspecto: po granular fibroso branco ou amarelo claro.
Solubilidade en auga: facilmente soluble en auga, formando un coloide viscoso transparente, e a solución é neutra ou lixeiramente alcalina.
Características: Composto de alto peso molecular de coloide tensioactivo, inodoro, insípido e non tóxico.
A celulosa natural está amplamente distribuída na natureza e é o polisacárido máis abundante. Pero na produción, a celulosa adoita existir en forma de carboximetilcelulosa sódica, polo que o nome completo debería ser carboximetilcelulosa sódica ou CMC-Na. Úsase amplamente na industria, construción, medicina, alimentación, téxtil, cerámica e outros campos.
2. Tecnoloxía da carboximetilcelulosa
A tecnoloxía de modificación da celulosa inclúe: eterificación e esterificación.
Transformación da carboximetilcelulosa: reacción de carboximetilación na tecnoloxía de eterificación, a celulosa é carboximetilada para obter carboximetilcelulosa, denominada CMC.
Funcións da solución acuosa de carboximetilcelulosa: espesamento, formación de película, unión, retención de auga, protección coloidal, emulsificación e suspensión.
3. Reacción química da carboximetilcelulosa
Reacción de alcalinización da celulosa:
[C6H7O2(OH)3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O
Reacción de eterificación do ácido monocloroacético despois da celulosa alcalina:
[C6H7O2(OH)2ONa]n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n + nNaC
Polo tanto: a fórmula química para formar carboximetilcelulosa é: Cell-O-CH2-COONa NaCMC
carboximetilcelulosa sódica(NaCMC ou CMC para abreviar) é un éter de celulosa soluble en auga que pode facer que a viscosidade das formulacións de solución acuosa máis empregadas varíe desde uns poucos cP ata varios miles de cP.
4. Características do produto de carboximetilcelulosa
1. Almacenamento da solución acuosa de CMC: É estable a baixas temperaturas ou á luz solar, pero a acidez e a alcalinidade da solución cambiarán debido aos cambios de temperatura. Baixo a influencia dos raios ultravioleta ou dos microorganismos, a viscosidade da solución diminuirá ou mesmo se corromperá. Se se require almacenamento a longo prazo, débese engadir un conservante axeitado.
2. Método de preparación da solución acuosa de CMC: primeiro mollar uniformemente as partículas, o que pode aumentar significativamente a velocidade de disolución.
3. A CMC é higroscópica e debe protexerse da humidade durante o almacenamento.
4. Os sales de metais pesados como o zinc, o cobre, o chumbo, o aluminio, a prata, o ferro, o estaño e o cromo poden provocar a precipitación de CMC.
5. A precipitación ocorre na solución acuosa por debaixo de pH 2,5, que se pode recuperar despois da neutralización engadindo álcali.
6. Aínda que os sales como o calcio, o magnesio e o sal de mesa non teñen un efecto de precipitación sobre a CMC, reducirán a viscosidade da solución.
7. A CMC é compatible con outras colas, suavizantes e resinas solubles en auga.
8. Debido aos diferentes procesamentos, a aparencia da CMC pode ser de po fino, gran groso ou fibrosa, o que non ten nada que ver coas propiedades físicas e químicas.
9. O método de uso do po de CMC é sinxelo. Pódese engadir e disolver directamente en auga fría ou morna a 40-50 °C.
5. Grao de substitución e solubilidade da carboximetilcelulosa
O grao de substitución refírese ao número medio de grupos carboximetilo de sodio unidos a cada unidade de celulosa; o valor máximo do grao de substitución é 3, pero o máis útil industrialmente é o NaCMC cun grao de substitución que varía de 0,5 a 1,2. As propiedades do NaCMC cun grao de substitución de 0,2-0,3 son bastante diferentes das do NaCMC cun grao de substitución de 0,7-0,8. O primeiro só é parcialmente soluble en auga a pH 7, pero o segundo é completamente soluble. O contrario ocorre en condicións alcalinas.
6. Grao de polimerización e viscosidade da carboximetilcelulosa
Grao de polimerización: refírese á lonxitude da cadea de celulosa, que determina a viscosidade. Canto máis longa sexa a cadea de celulosa, maior será a viscosidade, e así o será a solución de NaCMC.
Viscosidade: a solución de NaCMC é un líquido non newtoniano e a súa viscosidade aparente diminúe cando aumenta a forza de cizallamento. Despois de deter a axitación, a viscosidade aumentou proporcionalmente ata que permaneceu estable. É dicir, a solución é tixotrópica.
7. Rango de aplicación da carboximetilcelulosa
1. Industria da construción e cerámica
(1) Revestimentos arquitectónicos: boa dispersión, distribución uniforme do revestimento; sen estratificación, boa estabilidade; bo efecto espesante, viscosidade do revestimento axustable.
(2) Industria cerámica: úsase como aglutinante en bruto para mellorar a plasticidade da arxila cerámica; esmalte duradeiro.
2. Industrias de lavado, cosméticos, tabaco, impresión e tinguidura téxtil
(1) Lavado: Engádese CMC ao deterxente para evitar que a sucidade lavada se volva depositar no tecido.
(2) Cosméticos: espesantes, dispersantes, suspendentes, estabilizantes, etc. É beneficioso aproveitar ao máximo as diversas propiedades dos cosméticos.
(3) Tabaco: A CMC úsase para unir follas de tabaco, o que permite usar anacos de tabaco de forma eficaz e reducir a cantidade de follas de tabaco cru.
(4) Téxtil: Como axente de acabado para tecidos, a CMC pode reducir o salto de fío e a rotura final en teares de alta velocidade.
(5) Impresión e tinguidura: úsase na pasta de impresión, que pode mellorar a capacidade hidrófila e penetrante dos tinguiduras, facer que a tinguidura sexa uniforme e reducir a diferenza de cor.
3. Industria de bobinas e varillas de soldadura para mosquitos
(1) Resistencias antimosquitos: A CMC úsase nas resistencias antimosquitos para mellorar a súa resistencia e reducir a probabilidade de que se rompan.
(2) Electrodo: a CMC úsase como axente de esmalte para mellorar a adhesión e a formación do revestimento cerámico, cun mellor rendemento de cepillado e tamén ten un rendemento de queimado a altas temperaturas.
4. Industria da pasta de dentes
(1) A CMC ten boa compatibilidade con diversas materias primas da pasta de dentes;
(2) A pasta é delicada, non separa auga, non se descascara, non espesa e ten unha escuma abundante;
(3) Boa estabilidade e consistencia axeitada, que poden darlle á pasta de dentes boa forma, retención e un sabor particularmente agradable;
(4) Resistente aos cambios de temperatura, hidratante e fixador de fragrancias.
(5) Pequenas cizallas e relaves en latas.
5. Industria alimentaria
(1) Bebidas ácidas: como estabilizador, por exemplo, para evitar a precipitación e a estratificación das proteínas no iogur debido á agregación; mellor sabor despois de disolverse en auga; boa uniformidade de substitución.
(2) Xeado: Facer que a auga, a graxa, as proteínas, etc. formen unha mestura uniforme, dispersa e estable para evitar a formación de cristais de xeo.
(3) Pan e pastelería: a CMC pode controlar a viscosidade da masa, mellorar a retención de humidade e a vida útil do produto.
(4) Fideos instantáneos: aumentan a dureza e a resistencia á cocción dos fideos; teñen boa formabilidade en galletas e filloas, e a superficie do bolo é lisa e non se rompe facilmente.
(5) Pasta instantánea: como base de goma de mascar.
(6) A CMC é fisioloxicamente inerte e non ten valor calorífico. Polo tanto, pódense producir alimentos baixos en calorías.
6. Industria papeleira
A CMC úsase para o encolado do papel, o que lle dá alta densidade, boa resistencia á penetración da tinta, alta capacidade de recollida de cera e suavidade. No proceso de coloración do papel, axuda a controlar a enrolabilidade da pasta de cor; pode mellorar o estado de adherencia entre as fibras do interior do papel, mellorando así a resistencia e a resistencia ao pregamento do papel.
7. Industria petroleira
A CMC úsase na perforación de petróleo e gas, na escavación de pozos e noutros proxectos.
8. Outros
Adhesivos para zapatos, sombreiros, lapis, etc., abrillantadores e colorantes para coiro, estabilizadores para extintores de escuma, etc.
Data de publicación: 04-01-2023