Карбоксиметилцелюлозу (КМЦ) отримують після карбоксиметилювання целюлози. Її водний розчин має такі функції, як загущення, плівкоутворення, зв'язування, утримання води, захист колоїдів, емульгування та суспендування, і широко використовується в нафтовій, харчовій, медичній тощо, текстильній та паперовій промисловості, є одним з найважливіших ефірів целюлози. Природна целюлоза є найпоширенішим і найпоширенішим полісахаридом у природі, а її джерела дуже багаті. Сучасна технологія модифікації целюлози в основному зосереджена на етерифікації та естерифікації. Карбоксиметилювання є різновидом технології етерифікації.
фізичні властивості
Натрійкарбоксиметилцелюлоза (КМЦ) – це аніонний ефір целюлози, що має білий або злегка жовтуватий вигляд хлоп'ястого волокнистого порошку або білого порошку, без запаху, без смаку, нетоксичний; легко розчинний у холодній або гарячій воді, утворюючи прозорий розчин певної в'язкості. Розчин нейтральний або злегка лужний, нерозчинний в етанолі, ефірі, ізопропанолі, ацетоні та інших органічних розчинниках, розчинний у 60% водному розчині етанолу або ацетону. Він гігроскопічний, стійкий до світла та тепла, в'язкість зменшується з підвищенням температури, розчин стабільний при pH 2-10, при pH нижче 2 утворюються тверді осади, а в'язкість зменшується при pH вище 10. Температура знебарвлення становить 227 ℃, температура карбонізації – 252 ℃, а поверхневий натяг 2% водного розчину – 71 мн/н.
хімічні властивості
Його готують з похідних целюлози з карбоксиметильними замісниками, обробляючи целюлозу гідроксидом натрію для утворення лужної целюлози, а потім реагуючи з монохлороцтовою кислотою. Глюкозний блок, що утворює целюлозу, має 3 гідроксильні групи, які можна заміщувати, тому можна отримувати продукти з різним ступенем заміщення. У середньому на 1 г сухої маси вводили 1 ммоль карбоксиметилу, який не розчиняється у воді та розведеній кислоті, але може набухати та використовуватися для іонообмінної хроматографії. pKa карбоксиметилу становить близько 4 у чистій воді та близько 3,5 у 0,5 моль/л NaCl. Це слабокислий катіоніт, який зазвичай використовується для розділення нейтральних та основних білків при pH > 4. Понад 40% гідроксильних груп заміщуються карбоксиметильними групами, які можна розчиняти у воді з утворенням стабільного колоїдного розчину з високою в'язкістю.
Головна мета
Карбоксиметилцелюлоза (КМЦ) — це нетоксичний білий флокулянтний порошок без запаху зі стабільними характеристиками, який легко розчиняється у воді. Його водний розчин являє собою нейтральну або лужну прозору в'язку рідину, розчинну в інших водорозчинних клеях та смолах, і нерозчинну в органічних розчинниках, таких як етанол. КМЦ може використовуватися як клей, загусник, суспендуючий агент, емульгатор, диспергатор, стабілізатор, проклеювальний агент тощо.
Натрійкарбоксиметилцелюлоза (КМЦ) – це продукт з найбільшим виходом, найширше використовуваний та найзручніший у використанні серед ефірів целюлози, широко відомий як «промисловий глутамат натрію».
1. Використовується для буріння нафти та природного газу, копання свердловин та інших проектів
① Буровий розчин, що містить КМЦ, може призвести до утворення на стінці свердловини тонкого та міцного фільтрувального коржа з низькою проникністю, що зменшує втрати води.
② Після додавання КМЦ до бурового розчину бурова установка може отримати низьке початкове зсувне зусилля, завдяки чому буровий розчин може легко вивільняти газ, що міститься в ньому, і водночас уламки швидко викидаються в бурову шахту.
③Буровий розчин, як і інші суспензійні дисперсії, має певний період існування, а додавання КМЦ може зробити його стабільним та подовжити термін існування.
④ Грязь, що містить КМЦ, рідко уражається пліснявою, тому немає потреби підтримувати високий рівень pH та використовувати консерванти.
⑤ Містить КМЦ як агент для обробки бурового розчину, що промиває його, що може протистояти забрудненню різними розчинними солями.
⑥ Грязь, що містить КМЦ, має добру стабільність і може зменшити втрати води навіть за температури вище 150℃.
КМЦ з високою в'язкістю та високим ступенем заміщення підходить для бурового розчину з низькою щільністю, а КМЦ з низькою в'язкістю та високим ступенем заміщення підходить для бурового розчину з високою щільністю. Вибір КМЦ слід визначати залежно від різних умов, таких як тип бурового розчину, регіон та глибина свердловини.
2. Використовується в текстильній, поліграфічній та фарбувальній промисловості. Текстильна промисловість використовує КМЦ як апретувальний агент для апретування легкої пряжі з бавовни, шовкової вовни, хімічних волокон, змішаних та інших міцних матеріалів;
3. Використання в паперовій промисловості КМЦ може використовуватися як засіб для згладжування поверхні паперу та проклеювальний агент у паперовій промисловості. Додавання від 0,1% до 0,3% КМЦ до пульпи може підвищити міцність паперу на розтяг на 40%-50%, збільшити міцність на стиск на 50% та збільшити здатність до замішування в 4-5 разів.
4. КМЦ може використовуватися як адсорбент бруду при додаванні до синтетичних мийних засобів; щоденні хімікати, такі як зубна паста, водний розчин КМЦ у гліцерині використовується як основа гумки для зубної пасти; фармацевтична промисловість використовується як загусник та емульгатор; водний розчин КМЦ загущується та використовується для флотаційної обробки корисних копалин тощо.
5. У керамічній промисловості його можна використовувати як клей, пластифікатор, суспендуючий агент для глазурі, агент для фіксації кольору тощо.
6. Використовується в будівництві для покращення водоутримання та міцності
7. Використовується в харчовій промисловості. Харчова промисловість використовує КМЦ з високим ступенем заміщення як загусник для морозива, консервів, швидкорозвареної локшини та стабілізатора піни для пива тощо. Для загусників, зв'язуючих речовин або допоміжних речовин.
8. Фармацевтична промисловість вибирає КМЦ з відповідною в'язкістю як сполучну речовину для таблеток, дезінтегрант та суспендуючий агент для суспензій.
Час публікації: 03 листопада 2022 р.