Natriy karboksimetil tsellyuloza (shuningdek, nomi bilan ham tanilgan: natriy karboksimetil tsellyuloza, karboksimetil tsellyuloza,CMC, Karboksimetil, Natriy tsellyuloza, Kaboksimetil tsellyulozasining natriy tuzi) bugungi kunda dunyoda eng ko'p ishlatiladigan va eng ko'p miqdorda ishlatiladigan tsellyuloza turidir.
Qisqacha CMC-Na, glyukoza polimerlanish darajasi 100-2000 va nisbiy molekulyar massasi 242,16 bo'lgan tsellyuloza hosilasidir. Oq tolali yoki donador kukun. Hidsiz, ta'msiz, hidsiz, gigroskopik, organik erituvchilarda erimaydi.
Asosiy xususiyatlar
1. Natriy karboksimetilsellyuloza (CMC) ning molekulyar tuzilishi
U birinchi marta 1918-yilda Germaniya tomonidan ishlab chiqarilgan va 1921-yilda patentlangan va dunyoda paydo bo'lgan. O'shandan beri Yevropada tijorat ishlab chiqarish amalga oshirildi. O'sha paytda u faqat xom mahsulot bo'lib, kolloid va bog'lovchi sifatida ishlatilgan. 1936-yildan 1941-yilgacha natriy karboksimetil tsellyulozasini sanoat qo'llanilishi bo'yicha tadqiqotlar juda faol bo'ldi va bir nechta ilhomlantiruvchi patentlar ixtiro qilindi. Ikkinchi Jahon urushi paytida Germaniya natriy karboksimetiltsellyulozasini sintetik yuvish vositalarida ishlatgan. Herkules 1943-yilda Qo'shma Shtatlarda birinchi marta natriy karboksimetiltsellyuloza ishlab chiqardi va 1946-yilda xavfsiz oziq-ovqat qo'shimchasi sifatida tan olingan tozalangan natriy karboksimetiltsellyuloza ishlab chiqardi. Mening mamlakatim uni 1970-yillarda qabul qila boshladi va 1990-yillarda keng qo'llanila boshlandi. Bu bugungi kunda dunyoda eng ko'p ishlatiladigan va eng ko'p miqdorda tsellyuloza hisoblanadi.
Strukturaviy formula: C6H7O2 (OH) 2OCH2COONa Molekulyar formula: C8H11O7Na
Bu mahsulot tsellyuloza karboksimetil efirining natriy tuzi, anion tolasi hisoblanadi
2. Natriy karboksimetil tsellyuloza (CMC) ning ko'rinishi
Bu mahsulot tsellyuloza karboksimetil efirining natriy tuzi, anion tsellyuloza efiri, oq yoki sutsimon oq tolali kukun yoki granula, zichligi 0,5-0,7 g/sm3, deyarli hidsiz, ta'msiz, gigroskopik. Shaffof kolloid eritma hosil qilish uchun suvda oson tarqaladi va etanol kabi organik erituvchilarda erimaydi [1]. 1% suvli eritmaning pH qiymati 6,5-8,5 ni tashkil qiladi, pH>10 yoki <5 bo'lganda, shilimshiqning yopishqoqligi sezilarli darajada pasayadi va pH=7 bo'lganda eng yaxshi ko'rsatkichga erishiladi. Issiqlikka chidamli, yopishqoqlik 20°C dan pastga tez ko'tariladi va 45°C da sekin o'zgaradi. 80°C dan yuqori uzoq muddatli qizdirish kolloidni denaturatsiya qilishi va yopishqoqlik va ko'rsatkichni sezilarli darajada pasaytirishi mumkin. U suvda oson eriydi va eritma shaffofdir; u ishqoriy eritmada juda barqaror, lekin kislota bilan to'qnashganda osongina gidrolizlanadi va pH qiymati 2-3 bo'lganda cho'kadi va polivalent metall tuzlari bilan ham reaksiyaga kirishadi.
Asosiy maqsad
U oziq-ovqat sanoatida quyuqlashtiruvchi, farmatsevtika sanoatida dori tashuvchisi va kundalik kimyo sanoatida bog'lovchi va qayta cho'kishga qarshi vosita sifatida ishlatiladi. Bosma va bo'yash sanoatida u o'lchamlarni o'lchash agentlari va bosma pastalar uchun himoya kolloidi sifatida ishlatiladi. Neft-kimyo sanoatida u neftni qayta tiklash sinish suyuqligining tarkibiy qismi sifatida ishlatilishi mumkin. [2]
Mos kelmaslik
Natriy karboksimetilsellyulozasi kuchli kislota eritmalari, eruvchan temir tuzlari va alyuminiy, simob va rux kabi boshqa ba'zi metallar bilan mos kelmaydi. pH qiymati 2 dan kam bo'lganda va 95% etanol bilan aralashtirilganda cho'kma hosil bo'ladi.
Natriy karboksimetil tsellyuloza jelatin va pektin bilan qo'shma aglomeratlar hosil qilishi mumkin, shuningdek, kollagen bilan komplekslar hosil qilishi mumkin, bu esa ma'lum musbat zaryadlangan oqsillarni cho'ktirishi mumkin.
hunarmandchilik
CMC odatda tabiiy tsellyulozani kaustik ishqor va monoxlorosirka kislotasi bilan reaksiyaga kirishish orqali tayyorlangan anion polimer birikmasi bo'lib, molekulyar og'irligi 6400 (±1000) ga teng. Asosiy qo'shimcha mahsulotlar natriy xlorid va natriy glikolatdir. CMC tabiiy tsellyuloza modifikatsiyasiga tegishli. Birlashgan Millatlar Tashkilotining Oziq-ovqat va qishloq xo'jaligi tashkiloti (FAO) va Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti (JSST) uni rasman "modifikatsiyalangan tsellyuloza" deb atashgan.
CMC sifatini o'lchashning asosiy ko'rsatkichlari almashtirish darajasi (DS) va soflikdir. Odatda, DS boshqacha bo'lsa, CMC xususiyatlari har xil bo'ladi; almashtirish darajasi qanchalik yuqori bo'lsa, eruvchanligi shunchalik kuchli bo'ladi va eritmaning shaffofligi va barqarorligi shunchalik yaxshi bo'ladi. Xabarlarga ko'ra, almashtirish darajasi 0,7-1,2 bo'lganda CMC shaffofligi yaxshiroq bo'ladi va uning suvli eritmasining yopishqoqligi pH qiymati 6-9 bo'lganda eng katta bo'ladi. Uning sifatini ta'minlash uchun, eterifikatsiya agentini tanlashdan tashqari, almashtirish darajasi va sofligiga ta'sir qiluvchi ba'zi omillarni ham hisobga olish kerak, masalan, ishqoriy va eterifikatsiya agenti miqdori, eterifikatsiya vaqti, tizimdagi suv miqdori, harorat, pH qiymati, eritma konsentratsiyasi va tuz va boshqalar.
joriy vaziyat
Xom ashyo (paxta momig'idan tayyorlangan tozalangan paxta) yetishmasligini hal qilish uchun so'nggi yillarda mamlakatimdagi ba'zi ilmiy tadqiqot bo'linmalari CMCni muvaffaqiyatli ishlab chiqarish uchun guruch somoni, maydalangan paxta (chiqindi paxta) va loviya qoldiqlaridan kompleks foydalanish bo'yicha korxonalar bilan hamkorlik qildilar. Ishlab chiqarish tannarxi sezilarli darajada kamaydi, bu CMC sanoat ishlab chiqarishi uchun yangi xom ashyo manbasini ochadi va resurslardan kompleks foydalanishni amalga oshiradi. Bir tomondan, ishlab chiqarish tannarxi kamayadi, ikkinchi tomondan, CMC yuqori aniqlik sari rivojlanmoqda. CMCni tadqiq qilish va rivojlantirish asosan mavjud ishlab chiqarish texnologiyasini o'zgartirish va ishlab chiqarish jarayonini innovatsiya qilishga, shuningdek, chet elda muvaffaqiyatli ishlab chiqilgan va keng qo'llaniladigan "erituvchi-shlam usuli" [3] jarayoni kabi noyob xususiyatlarga ega yangi CMC mahsulotlariga qaratilgan. Yuqori barqarorlikka ega yangi turdagi modifikatsiyalangan CMC ishlab chiqarilmoqda. Yuqori darajadagi almashtirish va o'rinbosarlarning bir xil taqsimlanishi tufayli, u yuqori jarayon talablariga javob berish uchun kengroq sanoat ishlab chiqarish sohalarida va murakkab foydalanish muhitlarida qo'llanilishi mumkin. Xalqaro miqyosda, bu yangi turdagi modifikatsiyalangan CMC "polianionik tsellyuloza (PAC, Polyanionik tsellyuloza)" deb ham ataladi.
xavfsizlik
Yuqori xavfsizlik, ADI qoidalarga muhtoj emas va milliy standartlar shakllantirilgan [4].
ariza
Ushbu mahsulot bog'lash, quyuqlashtirish, mustahkamlash, emulsiyalash, suvni ushlab turish va suspenziyalash funktsiyalariga ega.
CMC ning oziq-ovqat mahsulotlarida qo'llanilishi
FAO va JSST oziq-ovqat mahsulotlarida sof CMC dan foydalanishni ma'qulladi. U juda qat'iy biologik va toksikologik tadqiqotlar va sinovlardan so'ng tasdiqlandi. Xalqaro standartning xavfsiz iste'moli (ADI) 25 mg/(kg·d) ni tashkil etadi, bu har bir kishi uchun taxminan 1,5 g/d ni tashkil qiladi. Ba'zi odamlarda iste'mol 10 kg ga yetganda hech qanday toksik reaksiya kuzatilmaganligi haqida xabar berilgan. CMC nafaqat oziq-ovqat mahsulotlarida yaxshi emulsiya stabilizatori va quyuqlashtiruvchisi, balki muzlatish va eritishda ham ajoyib barqarorlikka ega va mahsulotning ta'mini yaxshilashi va saqlash muddatini uzaytirishi mumkin. Soya suti, muzqaymoq, muzqaymoq, jele, ichimliklar va bankalarda ishlatiladigan miqdor taxminan 1% dan 1,5% gacha. CMC shuningdek, sirka, soya sousi, o'simlik yog'i, meva sharbati, sous, sabzavot sharbati va boshqalar bilan barqaror emulsiyalangan dispersiya hosil qilishi mumkin va dozasi 0,2% dan 0,5% gacha. Ayniqsa, u hayvon va o'simlik moylari, oqsillar va suvli eritmalar uchun ajoyib emulsiyalash xususiyatiga ega, bu esa barqaror ishlashga ega bir hil emulsiya hosil qilish imkonini beradi. Xavfsizligi va ishonchliligi tufayli uning dozasi ADI milliy oziq-ovqat gigienasi standarti bilan cheklanmagan. CMC oziq-ovqat sohasida doimiy ravishda ishlab chiqilib kelinmoqda va natriy karboksimetilsellyulozani vino ishlab chiqarishda qo'llash bo'yicha tadqiqotlar ham olib borilmoqda.
Tibbiyotda CMC dan foydalanish
Farmatsevtika sanoatida u in'ektsiyalar uchun emulsiya stabilizatori, bog'lovchi va tabletkalar uchun plyonka hosil qiluvchi vosita sifatida ishlatilishi mumkin. Ba'zi odamlar CMC ning asosiy va hayvonlar tajribalari orqali xavfsiz va ishonchli saratonga qarshi dori tashuvchisi ekanligini isbotladilar. CMC ni membrana materiali sifatida ishlatib, an'anaviy xitoy tibbiyoti Yangin Shengji kukunining modifikatsiyalangan dozalash shakli, Yangyin Shengji membranasi, dermabraziya operatsiyasidagi yaralar va travmatik yaralar uchun ishlatilishi mumkin. Hayvonlar modeli tadqiqotlari shuni ko'rsatdiki, plyonka yara infektsiyasining oldini oladi va doka bog'lamlaridan sezilarli farq qilmaydi. Yara to'qimasi suyuqligining ekssudatsiyasini nazorat qilish va yaralarni tez bitishi nuqtai nazaridan, bu plyonka doka bog'lamlaridan sezilarli darajada yaxshiroq va operatsiyadan keyingi shish va yaralarning tirnash xususiyatini kamaytirish ta'siriga ega. 3:6:1 nisbatda polivinil spirt: natriy karboksimetil tsellyuloza: polikarboksietilendan tayyorlangan plyonka preparati eng yaxshi retsept bo'lib, yopishish va ajralib chiqish tezligi ham oshadi. Preparatning yopishishi, preparatning og'iz bo'shlig'ida qolish vaqti va preparatdagi preparatning samaradorligi sezilarli darajada yaxshilandi. Bupivakain kuchli mahalliy og'riqsizlantiruvchi vositadir, ammo u ba'zan zaharlanganda jiddiy yurak-qon tomir yon ta'sirlarini keltirib chiqarishi mumkin. Shuning uchun, bupivakain klinik jihatdan keng qo'llanilsa-da, uning toksik reaktsiyalarining oldini olish va davolash bo'yicha tadqiqotlarga har doim ko'proq e'tibor qaratilib kelingan. Farmakologik tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, CIVIC bupivakain eritmasi bilan formuladan qilingan uzoq muddatli ajralib chiqadigan modda sifatida preparatning nojo'ya ta'sirini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. PRK jarrohlik amaliyotida past konsentratsiyali tetrakain va steroid bo'lmagan yallig'lanishga qarshi dorilarni CMC bilan birgalikda qo'llash operatsiyadan keyingi og'riqni sezilarli darajada engillashtirishi mumkin. Operatsiyadan keyingi qorin parda bitishmalarining oldini olish va ichak tutilishini kamaytirish klinik jarrohlikdagi eng dolzarb masalalardan biridir. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, CMC operatsiyadan keyingi qorin parda bitishmalari darajasini pasaytirishda natriy gialuronatga qaraganda ancha yaxshi va qorin parda bitishmalarining paydo bo'lishining oldini olishning samarali usuli sifatida ishlatilishi mumkin. CMC jigar saratonini davolash uchun saratonga qarshi dorilarning kateter jigar arterial infuziyasida qo'llaniladi, bu esa o'smalarda saratonga qarshi dorilarning qolish vaqtini sezilarli darajada uzaytirishi, o'smalarga qarshi kuchini oshirishi va terapevtik ta'sirini yaxshilashi mumkin. Hayvonot tibbiyotida ham CMC keng qo'llaniladi. Qo'ylarga 1% CMC eritmasini qorin bo'shlig'iga yuborish chorva mollarida reproduktiv traktdagi operatsiyalardan keyin distotsiya va qorin bitishmalarining oldini olishga sezilarli ta'sir ko'rsatishi haqida xabar berilgan [5].
Boshqa sanoat qo'llanmalarida CMC
Yuvish vositalarida CMC, ayniqsa, karboksimetil tolasidan sezilarli darajada yaxshiroq bo'lgan hidrofobik sintetik tolali matolar uchun tuproqqa qarshi qayta cho'kish vositasi sifatida ishlatilishi mumkin.
CMC neft quduqlarini himoya qilish uchun loy stabilizatori va neft burg'ulashda suvni ushlab turuvchi vosita sifatida ishlatilishi mumkin. Har bir neft qudug'i uchun dozasi sayoz quduqlar uchun 2,3 t va chuqur quduqlar uchun 5,6 t ni tashkil qiladi;
To'qimachilik sanoatida u o'lchamlarni aniqlash vositasi, pastalarni bo'yash va bo'yash uchun quyuqlashtiruvchi, to'qimachilik bosmaxonasi va qattiqlashtiruvchi pardozlash uchun ishlatiladi. O'lchamlarni aniqlash vositasi sifatida ishlatilganda, u eruvchanlik va yopishqoqlikni yaxshilaydi va o'lchamlarni o'zgartirish oson; qattiqlashtiruvchi vosita sifatida uning dozasi 95% dan yuqori; o'lchamlarni aniqlash vositasi sifatida ishlatilganda, o'lcham plyonkasining mustahkamligi va moslashuvchanligi sezilarli darajada yaxshilanadi; regeneratsiyalangan ipak fibroini bilan. Karboksimetil tsellyulozadan tashkil topgan kompozit membrana glyukoza oksidazani immobilizatsiya qilish uchun matritsa sifatida ishlatiladi va glyukoza oksidaza va ferrotsen karboksilat immobilizatsiya qilinadi va tayyorlangan glyukoza biosensori yuqori sezgirlik va barqarorlikka ega. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, silika gel gomogenati taxminan 1% (w/v) konsentratsiyali CMC eritmasi bilan tayyorlanganda, tayyorlangan yupqa qatlamli plastinkaning xromatografik ko'rsatkichi eng yaxshi bo'ladi. Shu bilan birga, optimallashtirilgan sharoitlarda qoplangan yupqa qatlamli plastinka tegishli qatlam mustahkamligiga ega, turli xil namunalar olish texnikalari uchun mos keladi va ishlatish oson. CMC ko'pgina tolalarga yopishadi va tolalar orasidagi bog'lanishni yaxshilaydi. Uning yopishqoqligining barqarorligi o'lchamlarning bir xilligini ta'minlaydi va shu bilan to'qish samaradorligini oshiradi. Bundan tashqari, u to'qimachilik uchun pardozlash vositasi sifatida, ayniqsa matolarga bardoshli o'zgarishlarni olib keladigan doimiy ajinlarga qarshi pardozlash uchun ishlatilishi mumkin.
CMC cho'kishga qarshi vosita, emulsifikator, dispersant, tekislovchi vosita va qoplamalar uchun yopishtiruvchi vosita sifatida ishlatilishi mumkin. Bu qoplamaning qattiq tarkibini erituvchida teng ravishda taqsimlaydi, shunda qoplama uzoq vaqt davomida delaminatsiyalanmaydi. Shuningdek, u bo'yoqlarda ham keng qo'llaniladi.
CMC flokulyant sifatida ishlatilganda, u kaltsiy ionlarini olib tashlashda natriy glyukonatga qaraganda samaraliroq bo'ladi. Kation almashinuvi sifatida ishlatilganda, uning almashinuv sig'imi 1,6 ml/g ga yetishi mumkin.
CMC qog'oz sanoatida qog'oz o'lchamlarini aniqlash vositasi sifatida ishlatiladi, bu qog'ozning quruq va nam chidamliligini, shuningdek, yog'ga chidamliligini, siyohni singdirish va suvga chidamliligini sezilarli darajada yaxshilaydi.
CMC kosmetikada gidrosol sifatida va tish pastasida quyuqlashtiruvchi sifatida ishlatiladi va uning dozasi taxminan 5% ni tashkil qiladi.
CMC flokulyant, xelatlovchi vosita, emulsifikator, quyuqlashtiruvchi, suvni ushlab turuvchi vosita, o'lchamlash vositasi, plyonka hosil qiluvchi material va boshqalar sifatida ishlatilishi mumkin va elektronika, pestitsidlar, charm, plastmassa, matbaa, keramika, tish pastasi, kundalik kimyoviy moddalar va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi va uning ajoyib ishlashi va keng qo'llanilishi tufayli u doimiy ravishda yangi qo'llanilish sohalarini ochmoqda va bozor istiqboli juda keng.
Ehtiyot choralari
(1) Ushbu mahsulotning kuchli kislota, kuchli ishqor va og'ir metall ionlari (masalan, alyuminiy, rux, simob, kumush, temir va boshqalar) bilan mosligi kontrendikedir.
(2) Ushbu mahsulotning ruxsat etilgan iste'mol miqdori 0-25 mg/kg·kun.
Ko'rsatmalar
Keyinchalik foydalanish uchun pasta shaklidagi yelim tayyorlash uchun CMC ni to'g'ridan-to'g'ri suv bilan aralashtiring. CMC yelimini sozlashda avval aralashtirish moslamasi yordamida aralashtirish idishiga ma'lum miqdorda toza suv qo'shing va aralashtirish moslamasi yoqilganda, CMC ni aralashtirish idishiga sekin va teng ravishda sepib, doimiy ravishda aralashtiring, shunda CMC suv bilan to'liq birlashganda, CMC to'liq erishi mumkin. CMC ni eritishda uni teng ravishda sepib va doimiy ravishda aralashtirish kerak, buning sababi "aglomeratsiya, aglomeratsiya muammolarini oldini olish va CMC suv bilan uchrashganda erigan CMC miqdorini kamaytirish" va CMC ning erish tezligini oshirishdir. Aralashtirish vaqti CMC ning to'liq erishi vaqti bilan bir xil emas. Bu ikki tushuncha. Umuman olganda, aralashtirish vaqti CMC ning to'liq erishi vaqtidan ancha qisqa. Ikkalasi uchun zarur bo'lgan vaqt aniq vaziyatga bog'liq.
Aralashtirish vaqtini aniqlash uchun asos quyidagilardir: qachonCMCsuvda bir tekis tarqalgan va katta bo'laklar ko'rinmaydi, aralashtirish to'xtatilishi mumkin, bu esa CMC va suvning bir-biriga kirib, tik turgan holatda birlashishiga imkon beradi.
CMC ning to'liq erishi uchun zarur bo'lgan vaqtni aniqlash uchun asos quyidagicha:
(1) CMC va suv to'liq bog'langan va ikkalasi o'rtasida qattiq-suyuqlik ajralishi yo'q;
(2) Aralash xamir bir xil holatda bo'ladi va yuzasi tekis va silliq bo'ladi;
(3) Aralash xamirning rangi rangsiz va shaffofga yaqin bo'lib, xamirda donador moddalar yo'q. CMC aralashtirish idishiga solingan va suv bilan aralashtirilgan vaqtdan CMC to'liq eriguncha, talab qilinadigan vaqt 10 dan 20 soatgacha.
Nashr vaqti: 2024-yil 26-aprel