1. Pengenalan Ringkas Karboksimetil Selulosa
Nama Inggeris: Karboksil metil Selulosa
Singkatan: CMC
Formula molekulnya berubah-ubah: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n
Rupa: serbuk berbutir berserat putih atau kuning muda.
Keterlarutan air: mudah larut dalam air, membentuk koloid likat yang lutsinar, dan larutannya neutral atau sedikit beralkali.
Ciri-ciri: Sebatian molekul tinggi koloid aktif permukaan, tidak berbau, tidak berasa dan tidak toksik.
Selulosa semula jadi tersebar luas di alam semula jadi dan merupakan polisakarida yang paling banyak. Tetapi dalam pengeluaran, selulosa biasanya wujud dalam bentuk natrium karboksimetil selulosa, jadi nama penuhnya sepatutnya natrium karboksimetil selulosa, atau CMC-Na. Digunakan secara meluas dalam industri, pembinaan, perubatan, makanan, tekstil, seramik dan bidang lain.
2. Teknologi karboksimetil selulosa
Teknologi pengubahsuaian selulosa merangkumi: eterifikasi dan esterifikasi.
Transformasi karboksimetil selulosa: tindak balas karboksimetilasi dalam teknologi pengeteran, selulosa dikarboksimetilasi untuk mendapatkan karboksimetil selulosa, yang dirujuk sebagai CMC.
Fungsi larutan akueus karboksimetil selulosa: pemekatan, pembentukan filem, pengikatan, pengekalan air, perlindungan koloid, pengemulsian dan penggantungan.
3. Tindak balas kimia karboksimetil selulosa
Tindak balas pengalkilan selulosa:
[C6H7O2(OH)3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O
Tindak balas eterifikasi asid monokloroasetik selepas selulosa alkali:
[C6H7O2(OH)2ONa]n + nClCH2COONa → [C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n + nNaC
Oleh itu: formula kimia untuk membentuk karboksimetil selulosa ialah: Sel-O-CH2-COONa NaCMC
Natrium karboksimetil selulosa(NaCMC atau CMC untuk pendek kata) ialah eter selulosa larut air yang boleh menjadikan kelikatan formulasi larutan akueus yang paling biasa digunakan berbeza-beza daripada beberapa cP hingga beberapa ribu cP.
4. Ciri-ciri produk karboksimetil selulosa
1. Penyimpanan larutan akueus CMC: Ia stabil di bawah suhu rendah atau cahaya matahari, tetapi keasidan dan kealkalian larutan akan berubah disebabkan oleh perubahan suhu. Di bawah pengaruh sinar ultraungu atau mikroorganisma, kelikatan larutan akan berkurangan atau rosak. Jika penyimpanan jangka panjang diperlukan, pengawet yang sesuai harus ditambah.
2. Kaedah penyediaan larutan akueus CMC: basahkan zarah secara seragam terlebih dahulu, yang boleh meningkatkan kadar pembubaran dengan ketara.
3. CMC bersifat higroskopik dan harus dilindungi daripada kelembapan semasa penyimpanan.
4. Garam logam berat seperti zink, kuprum, plumbum, aluminium, perak, besi, timah dan kromium boleh menyebabkan CMC termendak.
5. Pemendakan berlaku dalam larutan akueus di bawah PH2.5, yang boleh diperoleh semula selepas peneutralan dengan menambah alkali.
6. Walaupun garam seperti kalsium, magnesium dan garam meja tidak mempunyai kesan pemendakan pada CMC, ia akan mengurangkan kelikatan larutan.
7. CMC serasi dengan gam, pelembut dan resin larut air yang lain.
8. Disebabkan oleh pemprosesan yang berbeza, rupa CMC boleh menjadi serbuk halus, butiran kasar atau berserat, yang tidak ada kena mengena dengan sifat fizikal dan kimia.
9. Kaedah penggunaan serbuk CMC adalah mudah. Ia boleh ditambah terus dan dilarutkan dalam air sejuk atau air suam pada suhu 40-50°C.
5. Darjah penggantian dan keterlarutan karboksimetil selulosa
Darjah penggantian merujuk kepada purata bilangan kumpulan natrium karboksimetil yang dilekatkan pada setiap unit selulosa; nilai maksimum darjah penggantian ialah 3, tetapi yang paling berguna secara industri ialah NaCMC dengan darjah penggantian yang berbeza-beza dari 0.5 hingga 1.2. Sifat-sifat NaCMC dengan darjah penggantian 0.2-0.3 agak berbeza daripada NaCMC dengan darjah penggantian 0.7-0.8. Yang pertama hanya larut sebahagiannya dalam air pH 7, tetapi yang kedua larut sepenuhnya. Sebaliknya adalah benar di bawah keadaan alkali.
6. Darjah pempolimeran dan kelikatan karboksimetil selulosa
Darjah pempolimeran: merujuk kepada panjang rantai selulosa, yang menentukan kelikatan. Semakin panjang rantai selulosa, semakin besar kelikatannya, begitu juga larutan NaCMC.
Kelikatan: Larutan NaCMC ialah cecair bukan Newtonian, dan kelikatan ketaranya berkurangan apabila daya ricih meningkat. Selepas pengadukan dihentikan, kelikatan meningkat secara berkadaran sehingga ia kekal stabil. Iaitu, larutan itu adalah tiksotropik.
7. Julat aplikasi karboksimetil selulosa
1. Industri pembinaan dan seramik
(1) Salutan seni bina: penyebaran yang baik, taburan salutan seragam; tiada lapisan, kestabilan yang baik; kesan penebalan yang baik, kelikatan salutan boleh laras.
(2) Industri seramik: digunakan sebagai pengikat kosong untuk meningkatkan keplastikan tanah liat tembikar; lapisan tahan lama.
2. Industri pencucian, kosmetik, tembakau, percetakan tekstil dan pencelupan
(1) Pencucian: CMC ditambah kepada detergen untuk mengelakkan kotoran yang telah dibasuh daripada termendap semula pada fabrik.
(2) Kosmetik: pemekat, penyebaran, penggantungan, penstabilan, dan sebagainya. Adalah bermanfaat untuk memberi tumpuan sepenuhnya kepada pelbagai sifat kosmetik.
(3) Tembakau: CMC digunakan untuk mengikat kepingan tembakau, yang boleh menggunakan kerepek dengan berkesan dan mengurangkan jumlah daun tembakau mentah.
(4) Tekstil: Sebagai agen kemasan untuk fabrik, CMC boleh mengurangkan lompatan benang dan kerosakan hujung pada alat tenun berkelajuan tinggi.
(5) Percetakan dan pencelupan: Ia digunakan dalam percetakan pes, yang boleh meningkatkan keupayaan hidrofilik dan penembusan pewarna, menjadikan pencelupan seragam dan mengurangkan perbezaan warna.
3. Industri gegelung nyamuk dan rod kimpalan
(1) Gegelung nyamuk: CMC digunakan dalam gegelung nyamuk untuk meningkatkan ketahanan gegelung nyamuk dan menjadikannya kurang mudah pecah dan rosak.
(2) Elektrod: CMC digunakan sebagai agen penggilap untuk menjadikan salutan seramik terikat dan terbentuk dengan lebih baik, dengan prestasi memberus yang lebih baik, dan ia juga mempunyai prestasi terbakar pada suhu tinggi.
4. Industri ubat gigi
(1) CMC mempunyai keserasian yang baik dengan pelbagai bahan mentah dalam ubat gigi;
(2) Pes ini halus, tidak mengasingkan air, tidak tertanggal, tidak pekat, dan mempunyai buih yang pekat;
(3) Kestabilan yang baik dan konsistensi yang sesuai, yang boleh memberikan ubat gigi bentuk yang baik, pengekalan dan rasa yang sangat selesa;
(4) Tahan terhadap perubahan suhu, melembapkan dan mengikat wangian.
(5) Pengguntingan kecil dan pengelupasan sisa dalam tin.
5. Industri makanan
(1) Minuman berasid: Sebagai penstabil, contohnya, untuk mencegah pemendakan dan stratifikasi protein dalam yogurt akibat pengagregatan; rasa yang lebih baik selepas larut dalam air; keseragaman penggantian yang baik.
(2) Aiskrim: Menghasilkan air, lemak, protein, dan sebagainya membentuk campuran yang seragam, tersebar dan stabil untuk mengelakkan hablur ais.
(3) Roti dan pastri: CMC boleh mengawal kelikatan adunan, meningkatkan pengekalan kelembapan dan jangka hayat produk.
(4) Mi segera: meningkatkan ketahanan dan ketahanan memasak mi; ia mempunyai kebolehbentukan yang baik dalam biskut dan lempeng, dan permukaan kek licin dan tidak mudah pecah.
(5) Pes segera: sebagai asas gula-gula getah.
(6) CMC adalah lengai secara fisiologi dan tidak mempunyai nilai kalori. Oleh itu, makanan rendah kalori boleh dihasilkan.
6. Industri kertas
CMC digunakan untuk penentuan saiz kertas, yang menjadikan kertas mempunyai ketumpatan tinggi, rintangan penembusan dakwat yang baik, pengumpulan lilin yang tinggi dan kelicinan. Dalam proses pewarnaan kertas, ia membantu mengawal kebolehgulungan pes warna; ia boleh meningkatkan keadaan melekit antara gentian di dalam kertas, sekali gus meningkatkan kekuatan dan rintangan lipatan kertas.
7. Industri petroleum
CMC digunakan dalam penggerudian minyak dan gas, penggalian telaga dan projek-projek lain.
8. Lain-lain
Pelekat untuk kasut, topi, pensel, dsb., pengilat dan pewarna untuk kulit, penstabil untuk pemadam api buih, dsb.
Masa siaran: 04-Jan-2023