Karboksimetil celuloza (CMC) se pridobiva po karboksimetilaciji celuloze. Njena vodna raztopina ima funkcije zgoščevanja, tvorbe filma, vezave, zadrževanja vode, koloidne zaščite, emulgiranja in suspendiranja ter se pogosto uporablja v naftni, živilski, medicinski itd., tekstilni in papirni industriji ter je eden najpomembnejših celuloznih etrov. Naravna celuloza je najbolj razširjen in najpogostejši polisaharid v naravi, njeni viri pa so zelo bogati. Trenutna tehnologija modifikacije celuloze se osredotoča predvsem na eterifikacijo in esterifikacijo. Karboksimetilacija je vrsta tehnologije eterifikacije.
fizikalne lastnosti
Natrijeva karboksimetil celuloza (CMC) je anionski celulozni eter, z belim ali rahlo rumenim kosmičastim vlaknastim prahom ali belim prahom, brez vonja in okusa, nestrupen; zlahka topen v hladni ali vroči vodi in tvori bistro raztopino določene viskoznosti. Raztopina je nevtralna ali rahlo alkalna, netopna v etanolu, etru, izopropanolu, acetonu in drugih organskih topilih, topna v 60 % raztopini etanola ali acetona, ki vsebuje vodo. Je higroskopična, stabilna na svetlobo in toploto, viskoznost se zmanjšuje z naraščanjem temperature, raztopina je stabilna pri pH 2–10, pH pod 2, pride do trdnih oborin, viskoznost pa se zmanjša, ko je pH višji od 10. Temperatura razbarvanja je 227 ℃, temperatura karbonizacije je 252 ℃, površinska napetost 2 % vodne raztopine pa je 71 mn/n.
kemijske lastnosti
Pripravlja se iz celuloznih derivatov karboksimetilnih substituentov, obdelava celuloze z natrijevim hidroksidom za tvorbo alkalne celuloze in nato reakcija z monokloroocetno kislino. Glukozna enota, ki sestavlja celulozo, ima 3 hidroksilne skupine, ki jih je mogoče nadomestiti, zato je mogoče dobiti produkte z različnimi stopnjami substitucije. V povprečju je bil na 1 g suhe teže vnesen 1 mmol karboksimetila, ki je netopen v vodi in razredčeni kislini, vendar ga je mogoče nabrekati in uporabiti za ionsko izmenjevalno kromatografijo. pKa karboksimetila je približno 4 v čisti vodi in približno 3,5 v 0,5 mol/L NaCl. Je šibko kisel kationski izmenjevalec in se običajno uporablja za ločevanje nevtralnih in bazičnih beljakovin pri pH > 4. Več kot 40 % hidroksilnih skupin je nadomeščenih s karboksimetilnimi skupinami, ki se lahko raztopijo v vodi in tvorijo stabilno koloidno raztopino z visoko viskoznostjo.
Glavni namen
Karboksimetil celuloza (CMC) je nestrupen in brez vonja bel flokulenten prah s stabilnim delovanjem in je lahko topen v vodi. Njegova vodna raztopina je nevtralna ali alkalna prozorna viskozna tekočina, topna v drugih vodotopnih lepilih in smolah ter netopna v organskih topilih, kot je etanol. CMC se lahko uporablja kot lepilo, zgoščevalec, suspendirno sredstvo, emulgator, dispergator, stabilizator, sredstvo za klejanje itd.
Natrijeva karboksimetil celuloza (CMC) je izdelek z največjo proizvodnjo, najbolj razširjen in najprimernejši za uporabo med celuloznimi etri, splošno znan kot "industrijski mononatrijev glutamat".
1. Uporablja se za vrtanje nafte in zemeljskega plina, kopanje vodnjakov in druge projekte
① Blato, ki vsebuje CMC, lahko na steni vodnjaka tvori tanko in trdno filtrirno pogačo z nizko prepustnostjo, kar zmanjša izgubo vode.
② Po dodajanju CMC v blato lahko vrtalna ploščad doseže nizko začetno strižno silo, tako da blato zlahka sprosti plin, ki je v njem, hkrati pa se ostanki hitro zavržejo v jamo za blato.
③Vrtalni mulj ima, tako kot druge suspenzijske disperzije, določeno obdobje obstojnosti, dodatek CMC pa ga lahko stabilizira in podaljša obdobje obstojnosti.
④ Blato, ki vsebuje CMC, redko prizadene plesen, zato ni treba vzdrževati visoke vrednosti pH in uporabljati konzervansov.
⑤ Vsebuje CMC kot sredstvo za obdelavo tekočine za pranje vrtalne blata, ki je odporno na onesnaženje z različnimi topnimi solmi.
⑥ Blato, ki vsebuje CMC, ima dobro stabilnost in lahko zmanjša izgubo vode, tudi če je temperatura nad 150 ℃.
CMC z visoko viskoznostjo in visoko stopnjo substitucije je primeren za blato z nizko gostoto, CMC z nizko viskoznostjo in visoko stopnjo substitucije pa je primeren za blato z visoko gostoto. Izbiro CMC je treba določiti glede na različne pogoje, kot so vrsta blata, regija in globina vrtine.
2. Uporablja se v tekstilni, tiskarski in barvarski industriji. Tekstilna industrija uporablja CMC kot klejivo za klejitev lahke preje iz bombaža, svilene volne, kemičnih vlaken, mešanih in drugih močnih materialov;
3. Uporaba v papirni industriji CMC se lahko uporablja kot sredstvo za glajenje površine papirja in kot klejivo v papirni industriji. Dodatek 0,1 % do 0,3 % CMC v celulozo lahko poveča natezno trdnost papirja za 40 % do 50 %, poveča tlačno trdnost za 50 % in poveča gnetivost za 4- do 5-krat.
4. CMC se lahko uporablja kot adsorbent umazanije, če se doda sintetičnim detergentom; vsakodnevne kemikalije, kot je industrija zobnih past; vodna raztopina CMC glicerina se uporablja kot gumi osnova za zobno pasto; farmacevtska industrija se uporablja kot zgoščevalec in emulgator; vodna raztopina CMC se zgosti in uporablja za plavajočo predelavo mineralov itd.
5. V keramični industriji se lahko uporablja kot lepilo, mehčalo, suspendirno sredstvo za glazuro, sredstvo za fiksiranje barve itd.
6. Uporablja se v gradbeništvu za izboljšanje zadrževanja vode in trdnosti
7. Uporablja se v živilski industriji. Živilska industrija uporablja CMC z visoko stopnjo substitucije kot zgoščevalec za sladoled, konzervirano hrano, hitro kuhane rezance in stabilizator pene za pivo itd. Za zgoščevalce, veziva ali pomožne snovi.
8. Farmacevtska industrija izbira CMC z ustrezno viskoznostjo kot vezivo za tablete, razgradljivo sredstvo in suspendirno sredstvo za suspenzije.
Čas objave: 3. november 2022