Karboksymetyloceluloza (CMC) jest otrzymywana w procesie karboksymetylacji celulozy. Jej wodny roztwór pełni funkcje zagęszczające, błonotwórcze, wiążące, zatrzymujące wodę, chroniące koloidy, emulgujące i tworzące zawiesiny. Jest szeroko stosowana w przemyśle naftowym, spożywczym, medycznym itp., tekstylnym i papierniczym. Jest jednym z najważniejszych eterów celulozy. Naturalna celuloza jest najszerzej rozpowszechnionym i najliczniej występującym polisacharydem w przyrodzie, a jej źródła są bardzo bogate. Obecna technologia modyfikacji celulozy koncentruje się głównie na eteryfikacji i estryfikacji. Karboksymetylacja jest rodzajem technologii eteryfikacji.
właściwości fizyczne
Karboksymetyloceluloza sodowa (CMC) to anionowy eter celulozy o białym lub lekko żółtym, kłaczkowatym proszku włóknistym lub białym proszku, bezwonny, bezsmakowy, nietoksyczny; łatwo rozpuszczalny w zimnej lub gorącej wodzie, tworząc klarowny roztwór o określonej lepkości. Roztwór jest obojętny lub lekko zasadowy, nierozpuszczalny w etanolu, eterze, izopropanolu, acetonie i innych rozpuszczalnikach organicznych, rozpuszczalny w 60% roztworze etanolu lub acetonu zawierającym wodę. Jest higroskopijny, odporny na światło i ciepło, lepkość maleje wraz ze wzrostem temperatury, roztwór jest stabilny przy pH 2-10, pH jest niższe niż 2, występuje wytrącanie się ciał stałych, a lepkość maleje, gdy pH jest wyższe niż 10. Temperatura odbarwienia wynosi 227°C, temperatura karbonizacji wynosi 252°C, a napięcie powierzchniowe 2% roztworu wodnego wynosi 71 mN/n.
właściwości chemiczne
Jest on przygotowywany z pochodnych celulozy z podstawnikami karboksymetylowymi, traktując celulozę wodorotlenkiem sodu w celu utworzenia alkalicelulozy, a następnie reagując z kwasem monochlorooctowym. Jednostka glukozy, która tworzy celulozę, ma 3 grupy hydroksylowe, które można zastąpić, dzięki czemu można uzyskać produkty o różnym stopniu podstawienia. Średnio wprowadzono 1 mmol karboksymetylu na 1 g suchej masy, który jest nierozpuszczalny w wodzie i rozcieńczonym kwasie, ale może być spęczniony i użyty do chromatografii jonowymiennej. PKa karboksymetylu wynosi około 4 w czystej wodzie i około 3,5 w 0,5 mol/l NaCl. Jest to słabo kwaśny kationit i jest zwykle stosowany do rozdzielania białek obojętnych i zasadowych przy pH>4. Ponad 40% grup hydroksylowych jest zastąpionych grupami karboksymetylowymi, które mogą być rozpuszczone w wodzie, tworząc stabilny roztwór koloidalny o wysokiej lepkości.
Główny cel
Karboksymetyloceluloza (CMC) to nietoksyczny i bezwonny, biały, kłaczkowaty proszek o stabilnych właściwościach i łatwo rozpuszczalny w wodzie. Jej wodny roztwór jest obojętną lub zasadową, przezroczystą, lepką cieczą, rozpuszczalną w innych klejach i żywicach rozpuszczalnych w wodzie oraz nierozpuszczalną w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak etanol. CMC może być stosowana jako klej, zagęszczacz, środek zawieszający, emulgator, dyspergator, stabilizator, klej itp.
Karboksymetyloceluloza sodowa (CMC) jest produktem o największej wydajności, najszerzej stosowanym i najwygodniejszym w użyciu wśród eterów celulozy, potocznie nazywanym „przemysłowym glutaminianem monosodowym”.
1. Służy do wiercenia ropy naftowej i gazu ziemnego, kopania studni i innych projektów
① Błoto zawierające CMC może sprawić, że ściana studni utworzy cienki i twardy placek filtracyjny o niskiej przepuszczalności, co zmniejsza utratę wody.
② Po dodaniu CMC do płuczki wiertniczej urządzenie wiertnicze może uzyskać niską początkową siłę ścinającą, dzięki czemu płuczka wiertnicza może łatwo uwolnić zawarty w niej gaz, a jednocześnie zanieczyszczenia są szybko usuwane w zbiorniku z płuczką.
③Płuczka wiertnicza, podobnie jak inne zawiesiny, ma określony okres trwałości, a dodanie CMC może ją ustabilizować i wydłużyć okres trwałości.
④ Błoto zawierające CMC rzadko jest podatne na pleśń, dlatego nie ma potrzeby utrzymywania wysokiego pH i stosowania środków konserwujących.
⑤ Zawiera CMC jako środek do oczyszczania płynu do płukania płuczki wiertniczej, który jest odporny na zanieczyszczenia różnymi rozpuszczalnymi solami.
⑥ Błoto zawierające CMC charakteryzuje się dobrą stabilnością i może ograniczyć utratę wody, nawet jeśli temperatura przekroczy 150℃.
CMC o wysokiej lepkości i wysokim stopniu substytucji nadaje się do płuczki o niskiej gęstości, a CMC o niskiej lepkości i wysokim stopniu substytucji nadaje się do płuczki o wysokiej gęstości. Wybór CMC powinien być dokonywany w zależności od różnych warunków, takich jak rodzaj płuczki, region i głębokość odwiertu.
2. Stosowany w przemyśle tekstylnym, drukarskim i farbiarskim. Przemysł tekstylny wykorzystuje CMC jako środek klejący do klejenia cienkich przędz bawełnianych, jedwabnych, włókien chemicznych, mieszanych i innych wytrzymałych materiałów.
3. CMC, stosowany w przemyśle papierniczym, może być stosowany jako środek wygładzający powierzchnię papieru oraz środek klejący. Dodanie 0,1% do 0,3% CMC do masy papierniczej może zwiększyć wytrzymałość papieru na rozciąganie o 40% do 50%, zwiększyć wytrzymałość na ściskanie o 50% i zwiększyć podatność na ugniatanie od 4 do 5 razy.
4. CMC można stosować jako adsorbent brudu, dodając go do syntetycznych detergentów; w przemyśle chemicznym stosowanym na co dzień, np. w pastach do zębów, wodny roztwór gliceryny CMC jest stosowany jako baza gumowa do pasty do zębów; w przemyśle farmaceutycznym jako zagęszczacz i emulgator; wodny roztwór CMC zagęszcza się i stosuje do przetwarzania minerałów pływających itp.
5. W przemyśle ceramicznym może być stosowany jako klej, plastyfikator, środek zawieszający szkliwo, środek utrwalający kolor itp.
6. Stosowany w budownictwie w celu poprawy retencji wody i wytrzymałości
7. Jest stosowany w przemyśle spożywczym. Przemysł spożywczy wykorzystuje CMC o wysokim stopniu podstawienia jako zagęstnik do lodów, żywności w puszkach, makaronów szybko gotowanych oraz stabilizator piany do piwa itp. Jako zagęstniki, spoiwa lub substancje pomocnicze.
8. Przemysł farmaceutyczny wybiera CMC o odpowiedniej lepkości jako substancję wiążącą tabletki, substancję rozsadzającą i substancję zawieszającą w zawiesinach.
Czas publikacji: 03-11-2022