Натриум карбоксиметил целулоза (исто така позната како: натриум карбоксиметил целулоза, карбоксиметил целулоза,ЦМЦ, Карбоксиметил, целулоза натриум, натриумова сол на кабоксид метил целулоза) е најшироко користениот и најголемо користен вид на целулоза во светот денес.
CMC-Na накратко, е дериват на целулоза со степен на полимеризација на глукоза од 100-2000 и релативна молекуларна маса од 242,16. Бел фиброзен или грануларен прав. Без мирис, без вкус, без вкус, хигроскопски, нерастворлив во органски растворувачи.
Основни својства
1. Молекуларна структура на натриум карбоксиметилцелулоза (CMC)
Првпат е произведен во Германија во 1918 година, а патентиран е во 1921 година и се појавува во светот. Комерцијалното производство оттогаш е постигнато во Европа. Во тоа време, тоа бил само суров производ, користен како колоид и врзивно средство. Од 1936 до 1941 година, индустриското истражување на примената на натриум карбоксиметил целулоза било доста активно и биле измислени неколку инспиративни патенти. За време на Втората светска војна, Германија користела натриум карбоксиметилцелулоза во синтетички детергенти. Херкулес за прв пат направил натриум карбоксиметилцелулоза во Соединетите Американски Држави во 1943 година, а во 1946 година произвел рафинирана натриум карбоксиметилцелулоза, која била признаена како безбеден додаток во исхраната. Мојата земја почнала да ја усвојува во 1970-тите, а широко се користела во 1990-тите. Тоа е најшироко користената и најголемата количина на целулоза во светот денес.
Структурна формула: C6H7O2 (OH)2OCH2COONa Молекуларна формула: C8H11O7Na
Овој производ е натриумова сол на целулозен карбоксиметил етер, анјонско влакно.
2. Изглед на натриум карбоксиметил целулоза (CMC)
Овој производ е натриумова сол на целулозен карбоксиметил етер, анјонски целулозен етер, бел или млечно бел фиброзен прав или гранула, густина 0,5-0,7 g/cm3, речиси без мирис, без вкус, хигроскопски. Лесно се дисперзира во вода за да формира транспарентен колоиден раствор и е нерастворлив во органски растворувачи како што е етанол [1]. pH вредноста на 1% воден раствор е 6,5-8,5, кога pH>10 или <5, вискозитетот на слузта значително се намалува, а перформансите се најдобри кога pH=7. Стабилен на топлина, вискозитетот брзо се зголемува под 20°C и се менува бавно на 45°C. Долгорочното загревање над 80°C може да го денатурира колоидот и значително да ја намали вискозноста и перформансите. Лесно е растворлив во вода, а растворот е транспарентен; Многу е стабилен во алкален раствор, но лесно се хидролизира кога ќе наиде на киселина и ќе се таложи кога pH вредноста е 2-3, а исто така ќе реагира и со соли на поливалентни метали.
Главната цел
Се користи како згуснувач во прехранбената индустрија, како носач на лекови во фармацевтската индустрија и како врзивно средство и средство против редепозиција во секојдневната хемиска индустрија. Во печатарската и боената индустрија, се користи како заштитен колоид за средства за пресликување и печатарски пасти. Во петрохемиската индустрија, може да се користи како компонента на течност за фрактурирање за обновување на нафта. [2]
Некомпатибилност
Натриум карбоксиметилцелулозата е некомпатибилна со раствори на силни киселини, растворливи соли на железо и некои други метали како што се алуминиум, жива и цинк. Кога pH вредноста е помала од 2 и кога се меша со 95% етанол, ќе се појават талози.
Натриум карбоксиметил целулозата може да формира ко-агломерати со желатин и пектин, а може да формира и комплекси со колаген, што може да предизвика преципитација на одредени позитивно наелектризирани протеини.
занает
CMC е обично анјонско полимерно соединение подготвено со реакција на природна целулоза со каустична алкалија и монохлороцетна киселина, со молекуларна тежина од 6400 (±1 000). Главните нуспроизводи се натриум хлорид и натриум гликолат. CMC припаѓа на природната модификација на целулоза. Организацијата за храна и земјоделство на Обединетите нации (FAO) и Светската здравствена организација (СЗО) официјално ја нарекоа „модифицирана целулоза“.
Главните индикатори за мерење на квалитетот на CMC се степенот на супституција (DS) и чистотата. Општо земено, својствата на CMC се различни ако DS е различен; колку е поголем степенот на супституција, толку е посилна растворливоста и толку се подобри транспарентноста и стабилноста на растворот. Според извештаите, транспарентноста на CMC е подобра кога степенот на супституција е 0,7-1,2, а вискозитетот на неговиот воден раствор е најголем кога pH вредноста е 6-9. За да се обезбеди неговиот квалитет, покрај изборот на средство за етерификација, мора да се земат предвид и некои фактори кои влијаат на степенот на супституција и чистота, како што се односот помеѓу количината на алкалија и средство за етерификација, времето на етерификација, содржината на вода во системот, температурата, pH вредноста, концентрацијата на растворот и солта итн.
статус кво
За да се реши недостигот од суровини (рафиниран памук направен од памучни влакна), во последниве години, некои научно-истражувачки единици во мојата земја соработуваат со претпријатија за сеопфатно користење на оризова слама, мелен памук (отпаден памук) и остатоци од тост од грав за успешно производство на CMC. Трошоците за производство се значително намалени, што отвора нов извор на суровини за индустриско производство на CMC и остварува сеопфатно искористување на ресурсите. Од една страна, трошоците за производство се намалени, а од друга страна, CMC се развива кон поголема прецизност. Истражувањето и развојот на CMC главно се фокусираат на трансформација на постојната производствена технологија и иновациите во процесот на производство, како и на нови CMC производи со уникатни својства, како што е процесот „метод на растворувач-кашеста маса“ [3] кој е успешно развиен во странство и е широко користен. Се произведува нов вид модифициран CMC со висока стабилност. Поради повисокиот степен на супституција и порамномерната распределба на супституентите, може да се користи во поширок спектар на индустриски производствени полиња и сложени средини за употреба за да се задоволат повисоките барања на процесот. На меѓународно ниво, овој нов тип на модифициран CMC се нарекува и „полиањонска целулоза (PAC, полианјонска целулоза)“.
безбедност
Висока безбедност, ADI не бара регулативи, а формулирани се национални стандарди [4].
апликација
Овој производ има функции на врзување, згуснување, зајакнување, емулгирање, задржување на вода и суспензија.
Примена на CMC во храната
ФАО и СЗО ја одобрија употребата на чист CMC во храната. Тој беше одобрен по многу строги биолошки и токсиколошки истражувања и тестови. Безбедниот внес (ADI) според меѓународниот стандард е 25 mg/(kg·d) , што е околу 1,5 g/d по лице. Објавено е дека некои луѓе немале никаква токсична реакција кога внесот достигнал 10 kg. CMC не е само добар стабилизатор на емулгација и згуснувач во прехранбената индустрија, туку има и одлична стабилност на замрзнување и топење, и може да го подобри вкусот на производот и да го продолжи времето на складирање. Количината што се користи во соино млеко, сладолед, желе, пијалоци и конзерви е околу 1% до 1,5%. CMC може да формира и стабилна емулгирана дисперзија со оцет, соја сос, растително масло, овошен сок, сос, зеленчуков сок итн., а дозата е од 0,2% до 0,5%. Особено, има одлични емулгирачки перформанси за животински и растителни масла, протеини и водни раствори, овозможувајќи му да формира хомогена емулзија со стабилни перформанси. Поради својата безбедност и сигурност, неговата доза не е ограничена од националниот стандард за хигиена на храната ADI. CMC континуирано се развива во областа на храната, а се спроведуваат и истражувања за примена на натриум карбоксиметилцелулоза во производството на вино.
Употребата на CMC во медицината
Во фармацевтската индустрија, може да се користи како стабилизатор на емулзија за инјекции, врзивно средство и средство за формирање филм за таблети. Некои луѓе докажаа дека CMC е безбеден и сигурен носач на лекови против рак преку основни и животински експерименти. Користејќи го CMC како мембрански материјал, модифицираната дозирна форма на традиционалниот кинески лек Yangyin Shengji Powder, Yangyin Shengji Membrane, може да се користи за дермабразија при операции на рани и трауматски рани. Студиите на животински модели покажаа дека филмот спречува инфекција на раните и нема значајна разлика од газираните преврски. Во однос на контролирањето на ексудацијата на течноста од ткивото на раната и брзото заздравување на раните, овој филм е значително подобар од газираните преврски и има ефект на намалување на постоперативниот едем и иритацијата на раните. Филмскиот препарат направен од поливинил алкохол: натриум карбоксиметил целулоза: поликарбоксиетилен во сооднос 3:6:1 е најдобриот рецепт, а адхезијата и стапката на ослободување се зголемени. Адхезијата на препаратот, времето на престој на препаратот во усната шуплина и ефикасноста на лекот во препаратот се значително подобрени. Бупивакаинот е моќен локален анестетик, но понекогаш може да предизвика сериозни кардиоваскуларни несакани ефекти при труење. Затоа, иако бупивакаинот е широко користен клинички, истражувањата за превенција и третман на неговите токсични реакции отсекогаш добивале поголемо внимание. Фармаколошките студии покажаа дека CIVIC како супстанција со продолжено ослободување формулирана со раствор на бупивакаин може значително да ги намали несаканите ефекти на лекот. Во PRK хирургијата, употребата на тетракаин со ниска концентрација и нестероидни антиинфламаторни лекови во комбинација со CMC може значително да ја ублажи постоперативната болка. Превенцијата на постоперативните перитонеални адхезии и намалувањето на интестиналната опструкција се едни од најзагрижувачките прашања во клиничката хирургија. Студиите покажаа дека CMC е значително подобар од натриум хијалуронатот во намалувањето на степенот на постоперативните перитонеални адхезии и може да се користи како ефикасен метод за спречување на појава на перитонеални адхезии. CMC се користи во катетеризирана хепатална артериска инфузија на антиканцерогени лекови за третман на рак на црниот дроб, што може значително да го продолжи времето на престој на антиканцерогените лекови кај туморите, да ја зголеми антитуморската моќ и да го подобри терапевтскиот ефект. Во анималната медицина, CMC има и широк спектар на употреба. Објавено е [5] дека интраперитонеалната инстилација на 1% раствор на CMC кај овци има значаен ефект врз спречувањето на дистоција и абдоминални адхезии по операција на репродуктивниот тракт кај добитокот.
CMC во други индустриски апликации
Во детергентите, CMC може да се користи како средство против повторно таложење на почвата, особено за хидрофобни ткаенини од синтетички влакна, што е значително подобро од карбоксиметил влакната.
CMC може да се користи за заштита на нафтени бунари како стабилизатор на кал и средство за задржување на вода при дупчење на нафта. Дозата за секој нафтен бунар е 2,3 тони за плитки бунари и 5,6 тони за длабоки бунари;
Во текстилната индустрија, се користи како средство за премачкување, згуснувач за печатење и боење во паста, печатење на текстил и завршна обработка со вкочанетост. Кога се користи како средство за премачкување, може да ја подобри растворливоста и вискозитетот и лесно се дезголемува; како средство за вкочанетост, неговата доза е над 95%; кога се користи како средство за премачкување, цврстината и флексибилноста на филмот за премачкување се значително подобрени; со регенериран свилен фиброин, композитната мембрана составена од карбоксиметил целулоза се користи како матрица за имобилизација на глукоза оксидаза, а глукоза оксидазата и фероцен карбоксилатот се имобилизирани, а направениот глукозен биосензор има поголема чувствителност и стабилност. Студиите покажаа дека кога хомогенатот од силика гел се подготвува со раствор од CMC со концентрација од околу 1% (w/v), хроматографската изведба на подготвената тенкослојна плоча е најдобра. Во исто време, тенкослојната плоча обложена под оптимизирани услови има соодветна цврстина на слојот, погодна за различни техники на земање примероци, лесна за ракување. CMC има адхезија на повеќето влакна и може да го подобри поврзувањето меѓу влакната. Стабилноста на неговата вискозност може да обезбеди униформност на димензионирањето, со што се подобрува ефикасноста на ткаењето. Може да се користи и како средство за завршна обработка на текстил, особено за трајна завршна обработка против брчки, што носи трајни промени на ткаенините.
CMC може да се користи како средство против седиментација, емулгатор, дисперзант, средство за израмнување и лепило за премази. Може да ја направи цврстата содржина на премазот рамномерно распределена во растворувачот, така што премазот не се распаѓа долго време. Исто така, е широко користен во бои.
Кога CMC се користи како флокулант, тој е поефикасен од натриум глуконатот во отстранувањето на калциумови јони. Кога се користи како катјонска размена, неговиот капацитет на размена може да достигне 1,6 ml/g.
CMC се користи како средство за обликување на хартија во хартиената индустрија, што може значително да ја подобри цврстината на сува и цврстината на влажна состојба на хартијата, како и отпорноста на масло, апсорпцијата на мастило и отпорноста на вода.
CMC се користи како хидросол во козметиката и како згуснувач во пастата за заби, а неговата доза е околу 5%.
CMC може да се користи како флокулант, хелатен агенс, емулгатор, згуснувач, средство за задржување на вода, средство за згуснување, материјал за формирање филм итн., а исто така е широко користен во електрониката, пестицидите, кожа, пластика, печатење, керамика, паста за заби, дневни хемикалии и други области, а поради неговите одлични перформанси и широк спектар на употреба, постојано отвора нови полиња на примена, а пазарната перспектива е исклучително широка.
Мерки на претпазливост
(1) Компатибилноста на овој производ со силни киселини, силни алкалии и јони на тешки метали (како што се алуминиум, цинк, жива, сребро, железо итн.) е контраиндицирана.
(2) Дозволениот внес на овој производ е 0-25 mg/kg·d.
Инструкции
Измешајте го CMC директно со вода за да направите пастово лепило за подоцнежна употреба. Кога конфигурирате CMC лепило, прво додадете одредена количина чиста вода во резервоарот за дозирање со уред за мешање, и кога уредот за мешање е вклучен, полека и рамномерно напрскајте CMC во резервоарот за дозирање, мешајќи континуирано, така што CMC целосно интегриран со водата, CMC може целосно да се раствори. При растворање на CMC, причината зошто треба рамномерно да се напрска и континуирано да се меша е „да се спречат проблемите со агломерација, агломерација и да се намали количината на CMC растворен кога CMC се среќава со вода“, како и да се зголеми брзината на растворање на CMC. Времето за мешање не е исто како и времето за целосно растворање на CMC. Тоа се два концепта. Општо земено, времето за мешање е многу пократко од времето за целосно растворање на CMC. Времето потребно за двата зависи од специфичната ситуација.
Основата за одредување на времето на мешање е: когаЦМЦе рамномерно дисперзиран во водата и нема очигледни големи грутки, мешањето може да се запре, дозволувајќи им на CMC и водата да навлезат и да се спојат едни со други во стоечка состојба.
Основата за одредување на времето потребно за целосно растворање на CMC е како што следува:
(1) CMC и водата се целосно поврзани и нема одвојување на цврста и течна состојба помеѓу нив;
(2) Мешаната паста е во униформна состојба, а површината е рамна и мазна;
(3) Бојата на измешаната паста е блиска до безбојна и проѕирна, и нема грануларни предмети во пастата. Од моментот кога CMC се става во резервоарот за дозирање и се меша со вода до моментот кога CMC е целосно растворен, потребното време е помеѓу 10 и 20 часа.
Време на објавување: 26 април 2024 година