1. Īss karboksimetilcelulozes ievads
Angļu nosaukums: karboksilmetilceluloze
Saīsinājums: CMC
Molekulārā formula ir mainīga: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n
Izskats: balts vai gaiši dzeltens šķiedrains granulēts pulveris.
Šķīdība ūdenī: viegli šķīst ūdenī, veidojot caurspīdīgu viskozu koloīdu, un šķīdums ir neitrāls vai viegli sārmains.
Īpašības: Augstas molekulmasas virsmaktīvā koloīda savienojums, bez smaržas, bez garšas un netoksisks.
Dabiskā celuloze ir plaši izplatīta dabā un ir visizplatītākais polisaharīds. Taču ražošanā celuloze parasti pastāv nātrija karboksimetilcelulozes veidā, tāpēc pilnam nosaukumam jābūt nātrija karboksimetilceluloze jeb CMC-Na. To plaši izmanto rūpniecībā, būvniecībā, medicīnā, pārtikas, tekstila, keramikas un citās jomās.
2. Karboksimetilcelulozes tehnoloģija
Celulozes modifikācijas tehnoloģija ietver: ēterifikāciju un esterifikāciju.
Karboksimetilcelulozes pārveidošana: karboksimetilēšanas reakcija ēterifikācijas tehnoloģijā, celuloze tiek karboksimetilēta, lai iegūtu karboksimetilcelulozi, ko sauc par CMC.
Karboksimetilcelulozes ūdens šķīduma funkcijas: sabiezināšana, plēves veidošana, saistīšana, ūdens aizture, koloīdu aizsardzība, emulgācija un suspensijas veidošana.
3. Karboksimetilcelulozes ķīmiskā reakcija
Celulozes sārmainības reakcija:
[C6H7O2(OH)3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O
Monohloretiķskābes ēterifikācijas reakcija pēc sārmu celulozes apstrādes:
[C6H7O2(OH)2ONa]n + nClCH2COONa → [C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n + nNaC
Tāpēc: ķīmiskā formula karboksimetilcelulozes veidošanai ir: Cell-O-CH2-COONa NaCMC
Nātrija karboksimetilceluloze(NaCMC vai saīsināti CMC) ir ūdenī šķīstošs celulozes ēteris, kas var mainīt visbiežāk izmantoto ūdens šķīdumu formulu viskozitāti no dažiem cP līdz vairākiem tūkstošiem cP.
4. Karboksimetilcelulozes produkta īpašības
1. CMC ūdens šķīduma uzglabāšana: Tas ir stabils zemā temperatūrā vai saules gaismā, bet šķīduma skābums un sārmainība mainīsies temperatūras izmaiņu dēļ. Ultravioletā starojuma vai mikroorganismu ietekmē šķīduma viskozitāte samazināsies vai pat pasliktināsies. Ja nepieciešama ilgstoša uzglabāšana, jāpievieno piemērots konservants.
2. CMC ūdens šķīduma pagatavošanas metode: vispirms vienmērīgi samitriniet daļiņas, kas var ievērojami palielināt šķīšanas ātrumu.
3. CMC ir higroskopisks un uzglabāšanas laikā tas jāaizsargā no mitruma.
4. Smago metālu sāļi, piemēram, cinks, varš, svins, alumīnijs, sudrabs, dzelzs, alva un hroms, var izraisīt CMC nogulsnēšanos.
5. Ūdens šķīdumā, kura pH ir zem 2,5, notiek nokrišņi, kurus pēc neitralizācijas var atgūt, pievienojot sārmu.
6. Lai gan sāļi, piemēram, kalcijs, magnijs un galda sāls, neizraisa nogulsnēšanos uz CMC, tie samazinās šķīduma viskozitāti.
7. CMC ir saderīgs ar citām ūdenī šķīstošām līmēm, mīkstinātājiem un sveķiem.
8. Atšķirīgas apstrādes dēļ CMC izskats var būt smalks pulveris, rupjgraudains vai šķiedrains, kam nav nekāda sakara ar fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām.
9. CMC pulvera lietošanas metode ir vienkārša. To var tieši pievienot un izšķīdināt aukstā vai siltā ūdenī 40–50 °C temperatūrā.
5. Karboksimetilcelulozes aizvietošanas pakāpe un šķīdība
Aizvietošanas pakāpe attiecas uz vidējo nātrija karboksimetilgrupu skaitu, kas piesaistītas katrai celulozes vienībai; aizvietošanas pakāpes maksimālā vērtība ir 3, bet rūpnieciski visnoderīgākais ir NaCMC ar aizvietošanas pakāpi no 0,5 līdz 1,2. NaCMC ar aizvietošanas pakāpi 0,2–0,3 īpašības ievērojami atšķiras no NaCMC īpašībām ar aizvietošanas pakāpi 0,7–0,8. Pirmais šķīst ūdenī ar pH 7 tikai daļēji, bet otrais šķīst pilnībā. Sārmainos apstākļos ir pretēji.
6. Karboksimetilcelulozes polimerizācijas pakāpe un viskozitāte
Polimerizācijas pakāpe: attiecas uz celulozes ķēdes garumu, kas nosaka viskozitāti. Jo garāka ir celulozes ķēde, jo lielāka ir viskozitāte, un līdz ar to arī NaCMC šķīduma viskozitāte.
Viskozitāte: NaCMC šķīdums nav ņūtonisks šķidrums, un tā šķietamā viskozitāte samazinās, palielinoties bīdes spēkam. Pēc maisīšanas pārtraukšanas viskozitāte proporcionāli palielinājās, līdz tā saglabājās stabila. Tas nozīmē, ka šķīdums ir tiksotropisks.
7. Karboksimetilcelulozes pielietojuma diapazons
1. Būvniecības un keramikas rūpniecība
(1) Arhitektūras pārklājumi: laba dispersija, vienmērīgs pārklājuma sadalījums; nav slāņošanās, laba stabilitāte; labs sabiezēšanas efekts, regulējama pārklājuma viskozitāte.
(2) Keramikas rūpniecība: izmanto kā tukšu saistvielu, lai uzlabotu keramikas māla plastiskumu; izturīga glazūra.
2. Mazgāšanas, kosmētikas, tabakas, tekstilizstrādājumu apdrukas un krāsošanas nozares
(1) Mazgāšana: CMC pievieno mazgāšanas līdzeklim, lai novērstu izmazgāto netīrumu atkārtotu nogulsnēšanos uz auduma.
(2) Kosmētika: sabiezināšana, disperģēšana, suspendēšana, stabilizēšana utt. Ir lietderīgi pilnībā izmantot kosmētikas dažādās īpašības.
(3) Tabaka: CMC izmanto tabakas loksņu līmēšanai, kas var efektīvi izmantot skaidas un samazināt jēltabakas lapu daudzumu.
(4) Tekstils: Kā audumu apdares līdzeklis, CMC var samazināt dzijas izlaišanu un galu lūšanu ātrgaitas stellēs.
(5) Drukāšana un krāsošana: To izmanto drukas pastā, kas var uzlabot krāsvielu hidrofilās un iesūcošās spējas, padarīt krāsošanu vienmērīgu un samazināt krāsu atšķirības.
3. Mosquito spoļu un metināšanas stieņu rūpniecība
(1) Moskītu spirāles: CMC tiek izmantots odu spirālēs, lai uzlabotu odu spoļu izturību un samazinātu to lūzuma un plīšanas iespējamību.
(2) Elektrods: CMC tiek izmantots kā glazūras līdzeklis, lai uzlabotu keramikas pārklājuma saķeri un formu, uzlabotu tīrīšanas veiktspēju, un tam ir arī izdegšanas veiktspēja augstā temperatūrā.
4. Zobu pastas rūpniecība
(1) CMC ir laba saderība ar dažādām zobu pastas izejvielām;
(2) Pasta ir maiga, neatdala ūdeni, nelobās, nesabiezē un tai ir bagātīgas putas;
(3) Laba stabilitāte un piemērota konsistence, kas var nodrošināt zobu pastai labu formu, noturību un īpaši patīkamu garšu;
(4) Izturīgs pret temperatūras izmaiņām, mitrina un saglabā aromātu.
(5) Neliela atgriezumu un astes veidošanās konservu kārbās.
5. Pārtikas rūpniecība
(1) Skābi dzērieni: kā stabilizators, piemēram, lai novērstu olbaltumvielu nogulsnēšanos un stratifikāciju jogurtā agregācijas dēļ; labāka garša pēc izšķīdināšanas ūdenī; laba aizvietošanas vienmērība.
(2) Saldējums: Padariet ūdeni, taukus, olbaltumvielas utt. vienmērīgu, izkliedētu un stabilu maisījumu, lai izvairītos no ledus kristālu veidošanās.
(3) Maize un konditorejas izstrādājumi: CMC var kontrolēt mīklas viskozitāti, uzlabot produkta mitruma saglabāšanu un glabāšanas laiku.
(4) Ātri pagatavojamās nūdeles: palielina nūdeļu izturību un izturību pret cepšanu; tām ir laba formējamība cepumos un pankūkās, un kūkas virsma ir gluda un nav viegli salaužama.
(5) Ātri pagatavojama pasta: kā košļājamās gumijas bāze.
(6) CMC ir fizioloģiski inerts un tam nav kaloriju vērtības. Tādēļ no tā var ražot pārtikas produktus ar zemu kaloriju saturu.
6. Papīra rūpniecība
CMC izmanto papīra līmēšanai, lai nodrošinātu papīram augstu blīvumu, labu tintes iesūkšanās izturību, augstu vaska savākšanas spēju un gludumu. Papīra krāsošanas procesā tas palīdz kontrolēt krāsas pastas rullējamību; tas var uzlabot šķiedru lipīgumu papīra iekšpusē, tādējādi uzlabojot papīra izturību un locīšanas pretestību.
7. Naftas rūpniecība
CMC izmanto naftas un gāzes urbšanā, aku rakšanā un citos projektos.
8. Citi
Līmes apaviem, cepurēm, zīmuļiem utt., pulēšanas līdzekļi un krāsvielas ādai, stabilizatori putu ugunsdzēšamajiem aparātiem utt.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 4. janvāris