Carboximetilceluloza (CMC) se obține după carboximetilarea celulozei. Soluția sa apoasă are funcții de îngroșare, formare de peliculogen, legare, retenție de apă, protecție coloidală, emulsionare și suspendare și este utilizată pe scară largă în industria petrolieră, alimentară, medicală etc., textilă și a hârtiei, fiind unul dintre cei mai importanți eteri de celuloză. Celuloza naturală este cel mai răspândit și mai abundent polizaharid din natură, iar sursele sale sunt foarte bogate. Tehnologia actuală de modificare a celulozei se concentrează în principal pe eterificare și esterificare. Carboximetilarea este un tip de tehnologie de eterificare.
proprietăți fizice
Carboximetilceluloza de sodiu (CMC) este un eter de celuloză anionică, cu aspect de pulbere fibroasă floculantă albă sau ușor gălbuie sau pulbere albă, inodor, fără gust, netoxic; ușor solubil în apă rece sau fierbinte, formând o soluție limpede cu o anumită vâscozitate. Soluția este neutră sau ușor alcalină, insolubilă în etanol, eter, izopropanol, acetonă și alți solvenți organici, solubilă în soluție de etanol sau acetonă care conține apă 60%. Este higroscopică, stabilă la lumină și căldură, vâscozitatea scade odată cu creșterea temperaturii, soluția este stabilă la pH 2-10, pH-ul este mai mic de 2, există precipitații solide, iar vâscozitatea scade când pH-ul este mai mare de 10. Temperatura de decolorare este de 227℃, temperatura de carbonizare este de 252℃, iar tensiunea superficială a soluției apoase 2% este de 71mn/n.
proprietăți chimice
Se prepară din derivați de celuloză ai substituenților carboximetil, tratând celuloza cu hidroxid de sodiu pentru a forma celuloză alcalină și apoi reacționând cu acid monocloroacetic. Unitatea de glucoză care constituie celuloza are 3 grupări hidroxil care pot fi înlocuite, astfel încât se pot obține produse cu diferite grade de substituție. În medie, s-a introdus 1 mmol de carboximetil la 1 g de greutate uscată, care este insolubil în apă și acid diluat, dar poate fi umflat și utilizat pentru cromatografie de schimb ionic. Carboximetilul pKa este de aproximativ 4 în apă pură și de aproximativ 3,5 în 0,5 mol/L NaCl. Este un schimbător de cationi slab acid și este de obicei utilizat pentru separarea proteinelor neutre și bazice la pH>4. Peste 40% din grupările hidroxil sunt înlocuite cu grupări carboxil, care pot fi dizolvate în apă pentru a forma o soluție coloidală stabilă de înaltă vâscozitate.
Scopul principal
Carboximetilceluloza (CMC) este o pulbere floculantă albă, netoxică și inodoră, cu performanțe stabile și ușor solubilă în apă. Soluția sa apoasă este un lichid vâscos transparent, neutru sau alcalin, solubil în alte adezivi și rășini solubile în apă și insolubil în solvenți organici precum etanolul. CMC poate fi utilizată ca adeziv, agent de îngroșare, agent de suspendare, emulgator, dispersant, stabilizator, agent de dimensionare etc.
Carboximetilceluloza sodică (CMC) este produsul cu cea mai mare producție, cel mai utilizat pe scară largă și cea mai convenabilă utilizare dintre eterii de celuloză, cunoscută în mod obișnuit sub denumirea de „glutamat monosodic industrial”.
1. Se utilizează pentru forajul de petrol și gaze naturale, săparea de puțuri și alte proiecte
① Nămolul care conține CMC poate face ca peretele puțului să formeze o turtă de filtrare subțire și fermă, cu permeabilitate scăzută, ceea ce reduce pierderea de apă.
② După adăugarea de CMC în noroi, instalația de foraj poate obține o forță inițială de forfecare redusă, astfel încât noroiul să poată elibera cu ușurință gazul învelit în el și, în același timp, resturile să fie aruncate rapid în groapa de noroi.
Noroiul de foraj, la fel ca alte dispersii în suspensie, are o anumită perioadă de existență, iar adăugarea de CMC îl poate face stabil și poate prelungi perioada de existență.
④ Nămolul care conține CMC este rareori afectat de mucegai, așa că nu este necesară menținerea unei valori ridicate a pH-ului și utilizarea conservanților.
5. Conține CMC ca agent de tratare a fluidului de spălare a nămolului de foraj, care poate rezista poluării cu diverse săruri solubile.
⑥ Nămolul care conține CMC are o bună stabilitate și poate reduce pierderile de apă chiar dacă temperatura este peste 150 ℃.
CMC-ul cu vâscozitate ridicată și grad ridicat de substituție este potrivit pentru nămolul cu densitate mică, iar CMC-ul cu vâscozitate scăzută și grad ridicat de substituție este potrivit pentru nămolul cu densitate mare. Selecția CMC-ului trebuie determinată în funcție de diferite condiții, cum ar fi tipul de nămol, regiunea și adâncimea sondei.
2. Utilizat în industria textilă, de imprimare și vopsire. Industria textilă folosește CMC ca agent de apretare pentru apretarea firelor ușoare de bumbac, lână de mătase, fibre chimice, materiale amestecate și alte materiale rezistente;
3. Utilizat în industria hârtiei CMC poate fi utilizat ca agent de netezire a suprafeței hârtiei și agent de încleiere în industria hârtiei. Adăugarea a 0,1% până la 0,3% CMC în celuloză poate crește rezistența la tracțiune a hârtiei cu 40% până la 50%, poate crește rezistența la compresiune cu 50% și poate crește malezabilitatea de 4 până la 5 ori.
4. CMC poate fi utilizat ca adsorbant de murdărie atunci când este adăugat la detergenți sintetici; substanțe chimice de uz zilnic, cum ar fi industria pastei de dinți. Soluția apoasă de glicerină CMC este utilizată ca bază de gumă pentru pasta de dinți; industria farmaceutică este utilizată ca agent de îngroșare și emulgator; soluția apoasă de CMC este îngroșată și utilizată pentru prelucrarea mineralelor plutitoare etc.
5. În industria ceramică, poate fi utilizat ca adeziv, plastifiant, agent de suspendare pentru glazură, agent de fixare a culorii etc.
6. Folosit în construcții pentru a îmbunătăți retenția de apă și rezistența
7. Se utilizează în industria alimentară. Industria alimentară folosește CMC cu grad ridicat de substituție ca agent de îngroșare pentru înghețată, conserve, tăiței preparați rapid și ca stabilizator de spumă pentru bere etc. Pentru agenți de îngroșare, lianți sau excipienți.
8. Industria farmaceutică selectează CMC cu vâscozitate adecvată ca liant pentru tablete, agent de dezintegrare și agent de suspendare pentru suspensii.
Data publicării: 03 noiembrie 2022