Karboxymetylcelulóza (CMC) sa získava karboxymetyláciou celulózy. Jej vodný roztok má zahusťovacie, filmotvorné, spojovacie, zadržiavacie, koloidné, emulgačné a suspendačné funkcie a široko sa používa v ropnom, potravinárskom, medicínskom atď., textilnom a papierenskom priemysle. Je jedným z najdôležitejších éterov celulózy. Prírodná celulóza je najrozšírenejším a najhojnejším polysacharidom v prírode a jej zdroje sú veľmi bohaté. Súčasná technológia modifikácie celulózy sa zameriava najmä na éterifikáciu a esterifikáciu. Karboxymetylácia je druh éterifikačnej technológie.
fyzikálne vlastnosti
Sodná soľ karboxymetylcelulózy (CMC) je aniónový éter celulózy s bielym alebo mierne žltým vločkovitým vláknitým práškom alebo bielym práškom, bez zápachu a chuti, netoxický; ľahko rozpustný v studenej alebo horúcej vode a tvorí číry roztok s určitou viskozitou. Roztok je neutrálny alebo mierne zásaditý, nerozpustný v etanole, éteri, izopropanole, acetóne a iných organických rozpúšťadlách, rozpustný v 60 % vodnom roztoku etanolu alebo acetónu. Je hygroskopický, stabilný voči svetlu a teplu, viskozita klesá so zvyšujúcou sa teplotou, roztok je stabilný pri pH 2 – 10, pri pH nižšom ako 2 dochádza k tvorbe tuhých zrážok a viskozita klesá, keď je pH vyššie ako 10. Teplota zmeny farby je 227 ℃, teplota karbonizácie je 252 ℃ a povrchové napätie 2 % vodného roztoku je 71 mn/n.
chemické vlastnosti
Pripravuje sa z derivátov celulózy s karboxymetylovými substituentmi, pričom sa celulóza pôsobí hydroxidom sodným za vzniku alkalickej celulózy a následne sa reaguje s kyselinou monochlóroctovou. Glukózová jednotka, ktorá tvorí celulózu, má 3 hydroxylové skupiny, ktoré je možné nahradiť, takže je možné získať produkty s rôznym stupňom substitúcie. V priemere sa na 1 g suchej hmotnosti zaviedol 1 mmol karboxymetylu, ktorý je nerozpustný vo vode a zriedenej kyseline, ale je možné ho nechať napučať a použiť na iónovo-výmennú chromatografiu. Hodnota pKa karboxymetylu je v čistej vode približne 4 a v 0,5 mol/l NaCl približne 3,5. Je to slabo kyslý katex a zvyčajne sa používa na separáciu neutrálnych a zásaditých proteínov pri pH > 4. Viac ako 40 % hydroxylových skupín je nahradených karboxymetylovými skupinami, ktoré sa môžu rozpustiť vo vode za vzniku stabilného koloidného roztoku s vysokou viskozitou.
Hlavný účel
Karboxymetylcelulóza (CMC) je netoxický a bez zápachu biely vločkovitý prášok so stabilným výkonom, ktorý je ľahko rozpustný vo vode. Jej vodný roztok je neutrálna alebo alkalická priehľadná viskózna kvapalina, rozpustná v iných vo vode rozpustných lepidlách a živiciach a nerozpustná v organických rozpúšťadlách, ako je etanol. CMC sa môže použiť ako lepidlo, zahusťovadlo, suspenzné činidlo, emulgátor, dispergačné činidlo, stabilizátor, šlichtovadlo atď.
Karboxymetylcelulóza sodná (CMC) je produkt s najväčšou produkciou, najpoužívanejší a najpohodlnejší na použitie spomedzi éterov celulózy, bežne známy ako „priemyselný glutaman sodný“.
1. Používa sa na vŕtanie ropy a zemného plynu, kopanie studní a iné projekty
① Kal obsahujúci CMC môže spôsobiť, že stena vrtu vytvorí tenký a pevný filtračný koláč s nízkou priepustnosťou, čo znižuje stratu vody.
② Po pridaní CMC do kalu môže vrtná súprava dosiahnuť nízku počiatočnú šmykovú silu, takže kal môže ľahko uvoľniť plyn, ktorý je v ňom zabalený, a zároveň sa nečistoty rýchlo odstránia v kalovej jame.
③Vrtný kal, rovnako ako iné suspenzné disperzie, má určitú dobu existencie a pridanie CMC ho môže stabilizovať a predĺžiť dobu existencie.
④ Bahno obsahujúce CMC je zriedkavo napadnuté plesňou, preto nie je potrebné udržiavať vysokú hodnotu pH a používať konzervačné látky.
⑤ Obsahuje CMC ako činidlo na úpravu vrtného kalu, ktoré odoláva znečisteniu rôznymi rozpustnými soľami.
⑥ Kal obsahujúci CMC má dobrú stabilitu a môže znížiť stratu vody, aj keď je teplota nad 150 ℃.
CMC s vysokou viskozitou a vysokým stupňom substitúcie je vhodná pre kal s nízkou hustotou a CMC s nízkou viskozitou a vysokým stupňom substitúcie je vhodná pre kal s vysokou hustotou. Výber CMC by sa mal určiť podľa rôznych podmienok, ako je typ kalu, oblasť a hĺbka vrtu.
2. Používa sa v textilnom, tlačiarenskom a farbiarskom priemysle. Textilný priemysel používa CMC ako šlichtovacie činidlo na šlichtovanie tenkých priadzí z bavlny, hodvábnej vlny, chemických vlákien, zmesových a iných pevných materiálov;
3. Používa sa v papierenskom priemysle CMC sa môže v papierenskom priemysle použiť ako vyhladzovacie činidlo na povrch papiera a glejovadlo. Pridanie 0,1 % až 0,3 % CMC do buničiny môže zvýšiť pevnosť v ťahu papiera o 40 % až 50 %, zvýšiť pevnosť v tlaku o 50 % a zvýšiť hnetiteľnosť 4 až 5-krát.
4. CMC sa môže použiť ako adsorbent nečistôt, ak sa pridá do syntetických detergentov; v bežných chemikáliách, ako je priemysel zubných pást, sa vodný roztok CMC s glycerínom používa ako gumová báza pre zubné pasty; vo farmaceutickom priemysle sa používa ako zahusťovadlo a emulgátor; vodný roztok CMC sa zahusťuje a používa sa na plávajúcu úpravu nerastov atď.
5. V keramickom priemysle sa môže použiť ako lepidlo, zmäkčovadlo, suspenzné činidlo pre glazúru, fixačné činidlo pre farby atď.
6. Používa sa v stavebníctve na zlepšenie zadržiavania vody a pevnosti
7. Používa sa v potravinárskom priemysle. Potravinársky priemysel používa CMC s vysokým stupňom substitúcie ako zahusťovadlo do zmrzliny, konzervovaných potravín, rýchlovarných rezancov a stabilizátor peny do piva atď. Ako zahusťovadlá, spojivá alebo pomocné látky.
8. Farmaceutický priemysel vyberá CMC s vhodnou viskozitou ako spojivo tabliet, dezintegračné činidlo a suspendačné činidlo pre suspenzie.
Čas uverejnenia: 3. novembra 2022