1. Pengenalan Singkat tentang Karboksimetil Selulosa
Nama Inggris: Karboksil metil Selulosa
Singkatan: CMC
Rumus molekulnya bervariasi: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n
Penampilan: bubuk granular berserat berwarna putih atau kuning muda.
Kelarutan dalam air: mudah larut dalam air, membentuk koloid kental transparan, dan larutannya bersifat netral atau sedikit basa.
Fitur: Senyawa koloid aktif permukaan bermolekul tinggi, tidak berbau, tidak berasa, dan tidak beracun.
Selulosa alami tersebar luas di alam dan merupakan polisakarida yang paling melimpah. Namun dalam produksi, selulosa biasanya terdapat dalam bentuk natrium karboksimetil selulosa, sehingga nama lengkapnya seharusnya natrium karboksimetil selulosa, atau CMC-Na. Banyak digunakan dalam industri, konstruksi, kedokteran, makanan, tekstil, keramik, dan bidang lainnya.
2. Teknologi karboksimetil selulosa
Teknologi modifikasi selulosa meliputi: eterifikasi dan esterifikasi.
Transformasi karboksimetil selulosa: reaksi karboksimetilasi dalam teknologi eterifikasi, selulosa dikarboksimetilasi untuk mendapatkan karboksimetil selulosa, yang disebut sebagai CMC.
Fungsi larutan berair karboksimetil selulosa: pengentalan, pembentukan lapisan film, pengikatan, retensi air, perlindungan koloid, emulsifikasi, dan suspensi.
3. Reaksi kimia karboksimetil selulosa
Reaksi alkalinisasi selulosa:
[C6H7O2(OH) 3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nH2O
Reaksi eterifikasi asam monokloroasetat setelah perlakuan alkali selulosa:
[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH) 2OCH2COONa ]n + nNaC
Oleh karena itu: rumus kimia untuk membentuk karboksimetil selulosa adalah: Cell-O-CH2-COONa NaCMC
Natrium karboksimetil selulosa(NaCMC atau CMC singkatnya) adalah eter selulosa yang larut dalam air yang dapat membuat viskositas sebagian besar formulasi larutan berair yang umum digunakan bervariasi dari beberapa cP hingga beberapa ribu cP.
4. Karakteristik produk karboksimetil selulosa
1. Penyimpanan larutan CMC berair: Larutan ini stabil pada suhu rendah atau sinar matahari, tetapi keasaman dan kebasaan larutan akan berubah karena perubahan suhu. Di bawah pengaruh sinar ultraviolet atau mikroorganisme, viskositas larutan akan menurun atau bahkan rusak. Jika diperlukan penyimpanan jangka panjang, pengawet yang sesuai harus ditambahkan.
2. Metode pembuatan larutan CMC dalam air: basahi partikel secara merata terlebih dahulu, yang dapat meningkatkan laju pelarutan secara signifikan.
3. CMC bersifat higroskopis dan harus dilindungi dari kelembapan selama penyimpanan.
4. Garam logam berat seperti seng, tembaga, timbal, aluminium, perak, besi, timah, dan kromium dapat menyebabkan CMC mengendap.
5. Pengendapan terjadi dalam larutan berair di bawah pH 2,5, yang dapat dipulihkan setelah netralisasi dengan menambahkan alkali.
6. Meskipun garam seperti kalsium, magnesium, dan garam dapur tidak memiliki efek pengendapan pada CMC, garam-garam tersebut akan mengurangi viskositas larutan.
7. CMC kompatibel dengan lem, pelembut, dan resin larut air lainnya.
8. Karena proses pengolahan yang berbeda, tampilan CMC dapat berupa bubuk halus, butiran kasar, atau berserat, yang tidak ada hubungannya dengan sifat fisik dan kimia.
9. Cara penggunaan bubuk CMC sangat sederhana. Bubuk ini dapat langsung ditambahkan dan dilarutkan dalam air dingin atau air hangat pada suhu 40-50°C.
5. Derajat substitusi dan kelarutan karboksimetil selulosa
Derajat substitusi mengacu pada jumlah rata-rata gugus natrium karboksimetil yang terikat pada setiap unit selulosa; nilai maksimum derajat substitusi adalah 3, tetapi yang paling bermanfaat secara industri adalah NaCMC dengan derajat substitusi yang bervariasi dari 0,5 hingga 1,2. Sifat-sifat NaCMC dengan derajat substitusi 0,2-0,3 sangat berbeda dari NaCMC dengan derajat substitusi 0,7-0,8. Yang pertama hanya larut sebagian dalam air pH 7, sedangkan yang terakhir larut sepenuhnya. Sebaliknya, hal yang berlawanan terjadi dalam kondisi basa.
6. Derajat polimerisasi dan viskositas karboksimetil selulosa
Derajat polimerisasi: mengacu pada panjang rantai selulosa, yang menentukan viskositas. Semakin panjang rantai selulosa, semakin besar viskositasnya, dan demikian pula dengan larutan NaCMC.
Viskositas: Larutan NaCMC adalah cairan non-Newtonian, dan viskositas semunya menurun ketika gaya geser meningkat. Setelah pengadukan dihentikan, viskositas meningkat secara proporsional hingga tetap stabil. Artinya, larutan tersebut bersifat tiksotropik.
7. Rentang aplikasi karboksimetil selulosa
1. Industri konstruksi dan keramik
(1) Pelapis arsitektur: dispersi yang baik, distribusi pelapis yang seragam; tidak berlapis, stabilitas yang baik; efek pengentalan yang baik, viskositas pelapis dapat disesuaikan.
(2) Industri keramik: digunakan sebagai pengikat dasar untuk meningkatkan plastisitas tanah liat tembikar; glasir tahan lama.
2. Industri pencucian, kosmetik, tembakau, pencetakan dan pewarnaan tekstil
(1) Pencucian: CMC ditambahkan ke deterjen untuk mencegah kotoran yang telah dicuci menempel kembali pada kain.
(2) Kosmetik: pengental, pendispersi, suspensi, penstabil, dll. Sangat bermanfaat untuk memanfaatkan berbagai sifat kosmetik.
(3) Tembakau: CMC digunakan untuk merekatkan lembaran tembakau, yang dapat secara efektif menggunakan serpihan dan mengurangi jumlah daun tembakau mentah.
(4) Tekstil: Sebagai bahan finishing untuk kain, CMC dapat mengurangi lompatan benang dan putusnya benang pada mesin tenun berkecepatan tinggi.
(5) Pencetakan dan pewarnaan: Digunakan dalam pasta cetak, yang dapat meningkatkan kemampuan hidrofilik dan penetrasi pewarna, membuat pewarnaan seragam dan mengurangi perbedaan warna.
3. Industri obat nyamuk bakar dan batang las
(1) Obat nyamuk bakar: CMC digunakan dalam obat nyamuk bakar untuk meningkatkan ketahanan obat nyamuk bakar dan membuatnya tidak mudah patah dan rusak.
(2) Elektroda: CMC digunakan sebagai agen glasir untuk membuat lapisan keramik lebih terikat dan terbentuk, dengan kinerja pengolesan yang lebih baik, dan juga memiliki kinerja pembakaran pada suhu tinggi.
4. Industri pasta gigi
(1) CMC memiliki kompatibilitas yang baik dengan berbagai bahan baku dalam pasta gigi;
(2) Pasta ini lembut, tidak memisahkan air, tidak mengelupas, tidak mengental, dan memiliki busa yang melimpah;
(3) Stabilitas yang baik dan konsistensi yang sesuai, yang dapat memberikan pasta gigi bentuk yang baik, daya tahan yang baik dan terutama rasa yang nyaman;
(4) Tahan terhadap perubahan suhu, melembapkan dan mempertahankan aroma.
(5) Pemotongan kecil dan pemotongan ekor pada kaleng.
5. Industri makanan
(1) Minuman asam: Sebagai penstabil, misalnya, untuk mencegah pengendapan dan stratifikasi protein dalam yogurt karena agregasi; rasa yang lebih baik setelah dilarutkan dalam air; keseragaman substitusi yang baik.
(2) Es krim: Buatlah air, lemak, protein, dll. membentuk campuran yang seragam, terdispersi dan stabil untuk menghindari kristal es.
(3) Roti dan kue: CMC dapat mengontrol viskositas adonan, meningkatkan retensi kelembapan dan umur simpan produk.
(4) Mi instan: meningkatkan kekenyalan dan ketahanan masak mi; memiliki kemampuan bentuk yang baik dalam biskuit dan panekuk, dan permukaan kue halus dan tidak mudah pecah.
(5) Pasta instan: sebagai basis permen karet.
(6) CMC bersifat inert secara fisiologis dan tidak memiliki nilai kalori. Oleh karena itu, makanan rendah kalori dapat diproduksi.
6. Industri kertas
CMC digunakan untuk proses pelapisan kertas, yang membuat kertas memiliki kepadatan tinggi, daya tahan penetrasi tinta yang baik, daya serap lilin yang tinggi, dan kehalusan. Dalam proses pewarnaan kertas, CMC membantu mengontrol kemampuan pasta warna untuk bergulir; dapat meningkatkan daya rekat antar serat di dalam kertas, sehingga meningkatkan kekuatan dan ketahanan lipatan kertas.
7. Industri perminyakan
CMC digunakan dalam pengeboran minyak dan gas, penggalian sumur, dan proyek-proyek lainnya.
8. Lainnya
Perekat untuk sepatu, topi, pensil, dll., semir dan pewarna untuk kulit, penstabil untuk alat pemadam kebakaran busa, dll.
Waktu posting: 04-Jan-2023