Ի՞նչ է կարբօքսիմեթիլցելյուլոզը

Կարբօքսիմեթիլցելյուլոզը (ԿՄՑ) ստացվում է ցելյուլոզի կարբօքսիմեթիլացումից հետո: Դրա ջրային լուծույթն ունի խտացման, թաղանթագոյացման, կապման, ջրի պահպանման, կոլոիդային պաշտպանության, էմուլգացման և կախույթի գործառույթներ, և լայնորեն կիրառվում է նավթի, սննդի, բժշկության և այլն, տեքստիլ և թղթի արդյունաբերություններում, ցելյուլոզի ամենակարևոր եթերներից մեկն է: Բնական ցելյուլոզը բնության մեջ ամենատարածված և ամենաշատ պոլիսախարիդն է, և դրա աղբյուրները շատ հարուստ են: Ցելյուլոզի ներկայիս մոդիֆիկացման տեխնոլոգիան հիմնականում կենտրոնանում է եթերացման և էսթերացման վրա: Կարբօքսիմեթիլացումը եթերացման տեխնոլոգիայի տեսակ է:

ֆիզիկական հատկություններ

Նատրիումի կարբօքսիմեթիլ ցելյուլոզը (CMC) անիոնային ցելյուլոզային եթեր է՝ սպիտակ կամ թեթևակի դեղին ֆլոկուլենտ մանրաթելային փոշու կամ սպիտակ փոշու տեսքով, անհոտ, անհամ, ոչ թունավոր։ Հեշտությամբ լուծվում է սառը կամ տաք ջրում՝ առաջացնելով որոշակի մածուցիկության թափանցիկ լուծույթ։ Լուծույթը չեզոք կամ թեթևակի ալկալային է, անլուծելի է էթանոլում, եթերում, իզոպրոպանոլում, ացետոնում և այլ օրգանական լուծիչներում, լուծվում է 60% ջրային էթանոլի կամ ացետոնի լուծույթում։ Այն հիգրոսկոպիկ է, կայուն է լույսի և ջերմության նկատմամբ, մածուցիկությունը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, լուծույթը կայուն է pH 2-10-ի դեպքում, pH-ը 2-ից ցածր է, առաջանում են պինդ նստվածքներ, և մածուցիկությունը նվազում է, երբ pH-ը բարձր է 10-ից։ Գունաթափման ջերմաստիճանը 227℃ է, ածխացման ջերմաստիճանը՝ 252℃, իսկ 2% ջրային լուծույթի մակերևութային լարվածությունը՝ 71մմ/ն։

քիմիական հատկություններ

Այն պատրաստվում է կարբօքսիմեթիլ տեղակալիչների ցելյուլոզային ածանցյալներից՝ ցելյուլոզը մշակելով նատրիումի հիդրօքսիդով՝ ալկալային ցելյուլոզ ստանալու համար, ապա ռեակցիայի միջոցով մոնոքլորքացախաթթվի հետ։ Ցելյուլոզը կազմող գլյուկոզային միավորն ունի 3 հիդրօքսիլային խումբ, որոնք կարող են փոխարինվել, ուստի կարելի է ստանալ տարբեր աստիճանի փոխարինմամբ արտադրանքներ։ Միջինում, 1 գ չոր քաշի դիմաց ներմուծվել է 1 մմոլ կարբօքսիմեթիլ, որը անլուծելի է ջրում և նոսր թթվում, բայց կարող է փքվել և օգտագործվել իոնափոխանակման քրոմատոգրաֆիայի համար։ Կարբօքսիմեթիլ pKa-ն մաքուր ջրում մոտ 4 է և մոտ 3.5՝ 0.5 մոլ/լ NaCl-ում։ Այն թույլ թթվային կատիոնափոխանակիչ է և սովորաբար օգտագործվում է չեզոք և հիմնային սպիտակուցների բաժանման համար pH>4 դեպքում։ Հիդրօքսիլային խմբերի ավելի քան 40%-ը փոխարինվում է կարբօքսիմեթիլային խմբերով, որոնք կարող են լուծվել ջրում՝ կայուն բարձր մածուցիկության կոլոիդային լուծույթ ստանալու համար։

Հիմնական նպատակը

Կարբօքսիմեթիլ ցելյուլոզը (CMC) ոչ թունավոր և անհոտ սպիտակ փքված փոշի է, կայուն գործունեությամբ և հեշտությամբ լուծվող ջրում: Դրա ջրային լուծույթը չեզոք կամ ալկալային թափանցիկ մածուցիկ հեղուկ է, լուծելի այլ ջրում լուծվող սոսինձներում և խեժերում և անլուծելի է օրգանական լուծիչներում, ինչպիսին է էթանոլը: CMC-ն կարող է օգտագործվել որպես սոսինձ, խտացուցիչ, կախույթային նյութ, էմուլգատոր, ցրող միջոց, կայունացուցիչ, չափիչ նյութ և այլն:

Նատրիումի կարբօքսիմեթիլ ցելյուլոզը (CMC) ցելյուլոզային եթերների շարքում ամենամեծ արտադրողականությամբ, ամենատարածված և ամենահարմար կիրառմամբ արտադրանքն է, որը հայտնի է որպես «արդյունաբերական մոնոսատրիումի գլուտամատ»։

1. Այն օգտագործվում է նավթի և բնական գազի հորատման, հորատանցքերի փորման և այլ նախագծերի համար

① CMC պարունակող ցեխը կարող է հորատանցքի պատը դարձնել բարակ և ամուր ֆիլտրի տորթ՝ ցածր թափանցելիությամբ, ինչը նվազեցնում է ջրի կորուստը։

② Ցեխին CMC ավելացնելուց հետո, հորատման սարքը կարող է ստանալ ցածր սկզբնական կտրող ուժ, որպեսզի ցեխը հեշտությամբ ազատի իր մեջ փաթաթված գազը, և միևնույն ժամանակ, բեկորները արագորեն թափվեն ցեխի փոսում։

③ Հորատման ցեխը, ինչպես մյուս կախույթային դիսպերսիաները, ունի որոշակի գոյության ժամկետ, և CMC-ի ավելացումը կարող է այն կայուն դարձնել և երկարացնել գոյության ժամկետը։

④ CMC պարունակող ցեխը հազվադեպ է ենթարկվում բորբոսի, ուստի անհրաժեշտ չէ պահպանել բարձր pH արժեքը և օգտագործել պահպանիչներ:

⑤ Պարունակում է CMC որպես հորատման ցեխի լվացման հեղուկի մշակման միջոց, որը կարող է դիմակայել տարբեր լուծվող աղերի աղտոտմանը:

⑥ CMC պարունակող ցեխը լավ կայունություն ունի և կարող է նվազեցնել ջրի կորուստը, նույնիսկ եթե ջերմաստիճանը 150℃-ից բարձր է։

Բարձր մածուցիկությամբ և բարձր փոխարինման աստիճանի CMC-ն հարմար է ցածր խտության ցեխի համար, իսկ ցածր մածուցիկությամբ և բարձր փոխարինման աստիճանի CMC-ն հարմար է բարձր խտության ցեխի համար: CMC-ի ընտրությունը պետք է որոշվի տարբեր պայմաններին համապատասխան, ինչպիսիք են ցեխի տեսակը, տարածքը և հորատանցքի խորությունը:

2. Օգտագործվում է տեքստիլ, տպագրական և ներկման արդյունաբերություններում: Տեքստիլ արդյունաբերությունն օգտագործում է CMC-ն որպես չափիչ միջոց բամբակի, մետաքսե բրդի, քիմիական մանրաթելի, խառը և այլ ամուր նյութերի թեթև թելերի չափիչավորման համար:

3. Թղթի արդյունաբերության մեջ օգտագործվող CMC-ն կարող է օգտագործվել որպես թղթի մակերեսը հարթեցնող և չափող միջոց թղթի արդյունաբերության մեջ: Թղթի մանրաթելին 0.1%-ից մինչև 0.3% CMC ավելացնելը կարող է մեծացնել թղթի ձգման ամրությունը 40%-ից մինչև 50%-ով, մեծացնել սեղմման պատռվածքը 50%-ով և մեծացնել հունցելու ունակությունը 4-ից 5 անգամ:

4. CMC-ն կարող է օգտագործվել որպես կեղտի կլանիչ, երբ այն ավելացվում է սինթետիկ լվացող միջոցներին. ամենօրյա քիմիական նյութեր, ինչպիսիք են ատամի մածուկի արդյունաբերությունը, CMC գլիցերինի ջրային լուծույթն օգտագործվում է որպես ատամի մածուկի հիմք. դեղագործական արդյունաբերությունն օգտագործվում է որպես խտացուցիչ և էմուլգատոր. CMC ջրային լուծույթը խտացվում և օգտագործվում է լողացող հանքանյութերի մշակման համար և այլն:

5. Կերամիկական արդյունաբերության մեջ այն կարող է օգտագործվել որպես սոսինձ, պլաստիկացնող, փայլի համար կախիչ նյութ, գույնը ամրացնող նյութ և այլն:

6. Օգտագործվում է շինարարության մեջ՝ ջրի պահպանումը և ամրությունը բարելավելու համար

7. Այն օգտագործվում է սննդի արդյունաբերության մեջ: Սննդի արդյունաբերությունն օգտագործում է բարձր փոխարինման աստիճանի CMC-ն որպես պաղպաղակի, պահածոյացված սննդի, արագ պատրաստվող մակարոնեղենի խտացուցիչ և գարեջրի փրփուրի կայունացուցիչ և այլն: Որպես խտացուցիչներ, կապակցող նյութեր կամ օժանդակ նյութեր:

8. Դեղագործական արդյունաբերությունը որպես դեղահաբերի կապակցող, քայքայող և կախույթների համար կախույթների նյութ ընտրում է համապատասխան մածուցիկությամբ CMC: