1. Giới thiệu ngắn gọn về Carboxymethyl Cellulose
Tên tiếng Anh: Carboxyl methyl Cellulose
Viết tắt: CMC
Công thức phân tử có thể thay đổi: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n
Hình thức: Bột dạng hạt, sợi, màu trắng hoặc vàng nhạt.
Độ tan trong nước: dễ dàng tan trong nước, tạo thành dung dịch keo nhớt trong suốt, và dung dịch có tính trung tính hoặc hơi kiềm.
Đặc điểm: Hợp chất phân tử cao của chất keo hoạt tính bề mặt, không mùi, không vị và không độc hại.
Cellulose tự nhiên phân bố rộng rãi trong tự nhiên và là polysaccharid dồi dào nhất. Nhưng trong sản xuất, cellulose thường tồn tại dưới dạng natri carboxymethyl cellulose, vì vậy tên đầy đủ phải là natri carboxymethyl cellulose, hay CMC-Na. Nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, xây dựng, y học, thực phẩm, dệt may, gốm sứ và các lĩnh vực khác.
2. Công nghệ carboxymethyl cellulose
Công nghệ biến tính xenluloza bao gồm: ete hóa và este hóa.
Biến đổi carboxymethyl cellulose: phản ứng carboxymethyl hóa trong công nghệ ete hóa, cellulose được carboxymethyl hóa để thu được carboxymethyl cellulose, gọi tắt là CMC.
Các công dụng của dung dịch carboxymethyl cellulose trong nước: làm đặc, tạo màng, liên kết, giữ nước, bảo vệ keo, nhũ hóa và huyền phù.
3. Phản ứng hóa học của carboxymethyl cellulose
Phản ứng kiềm hóa cellulose:
[C6H7O2(OH) 3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nH2O
Phản ứng ete hóa axit monocloroaxetic sau khi xử lý bằng cellulose kiềm:
[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH) 2OCH2COONa ]n + nNaC
Do đó: công thức hóa học để tạo thành carboxymethyl cellulose là: Cell-O-CH2-COONa NaCMC
Natri cacboxymetyl cellulose(NaCMC hoặc CMC viết tắt) là một ete xenluloza hòa tan trong nước, có thể làm cho độ nhớt của hầu hết các dung dịch nước thông dụng thay đổi từ vài cP đến vài nghìn cP.
4. Đặc tính sản phẩm của carboxymethyl cellulose
1. Bảo quản dung dịch CMC trong nước: Dung dịch ổn định ở nhiệt độ thấp hoặc dưới ánh nắng mặt trời, nhưng độ axit và độ kiềm của dung dịch sẽ thay đổi do sự thay đổi nhiệt độ. Dưới tác động của tia cực tím hoặc vi sinh vật, độ nhớt của dung dịch sẽ giảm hoặc thậm chí bị phân hủy. Nếu cần bảo quản lâu dài, nên thêm chất bảo quản thích hợp.
2. Phương pháp pha chế dung dịch CMC trong nước: trước tiên làm ướt đều các hạt, điều này có thể làm tăng đáng kể tốc độ hòa tan.
3. CMC có tính hút ẩm và cần được bảo vệ khỏi hơi ẩm trong quá trình bảo quản.
4. Muối kim loại nặng như kẽm, đồng, chì, nhôm, bạc, sắt, thiếc và crom có thể gây kết tủa CMC.
5. Hiện tượng kết tủa xảy ra trong dung dịch nước ở pH dưới 2,5, có thể được khắc phục sau khi trung hòa bằng cách thêm kiềm.
6. Mặc dù các muối như canxi, magie và muối ăn không gây kết tủa đối với CMC, nhưng chúng sẽ làm giảm độ nhớt của dung dịch.
7. CMC tương thích với các loại keo, chất làm mềm và nhựa hòa tan trong nước khác.
8. Do quy trình chế biến khác nhau, CMC có thể có dạng bột mịn, hạt thô hoặc dạng sợi, điều này không liên quan đến tính chất vật lý và hóa học.
9. Phương pháp sử dụng bột CMC rất đơn giản. Có thể cho trực tiếp vào và hòa tan trong nước lạnh hoặc nước ấm ở nhiệt độ 40-50°C.
5. Mức độ thay thế và độ hòa tan của carboxymethyl cellulose
Mức độ thế đề cập đến số lượng trung bình các nhóm natri carboxymethyl gắn vào mỗi đơn vị cellulose; giá trị tối đa của mức độ thế là 3, nhưng loại hữu ích nhất trong công nghiệp là NaCMC với mức độ thế dao động từ 0,5 đến 1,2. Tính chất của NaCMC với mức độ thế 0,2-0,3 khác biệt đáng kể so với NaCMC với mức độ thế 0,7-0,8. Loại trước chỉ tan một phần trong nước có pH 7, trong khi loại sau tan hoàn toàn. Điều ngược lại đúng trong điều kiện kiềm.
6. Mức độ trùng hợp và độ nhớt của carboxymethyl cellulose
Mức độ trùng hợp: đề cập đến chiều dài của chuỗi cellulose, yếu tố quyết định độ nhớt. Chuỗi cellulose càng dài thì độ nhớt càng cao, và dung dịch NaCMC cũng vậy.
Độ nhớt: Dung dịch NaCMC là chất lỏng phi Newton, và độ nhớt biểu kiến của nó giảm khi lực cắt tăng. Sau khi ngừng khuấy, độ nhớt tăng tỷ lệ thuận cho đến khi ổn định. Tức là, dung dịch có tính chất thixotropic.
7. Phạm vi ứng dụng của carboxymethyl cellulose
1. Ngành xây dựng và gốm sứ
(1) Lớp phủ kiến trúc: phân tán tốt, phân bố lớp phủ đồng đều; không tạo lớp, độ ổn định tốt; hiệu quả làm đặc tốt, độ nhớt lớp phủ có thể điều chỉnh.
(2) Công nghiệp gốm sứ: được sử dụng làm chất kết dính để cải thiện độ dẻo của đất sét làm gốm; men bền.
2. Ngành công nghiệp giặt tẩy, mỹ phẩm, thuốc lá, in ấn và nhuộm dệt may
(1) Giặt: CMC được thêm vào chất tẩy rửa để ngăn bụi bẩn đã giặt bám trở lại vào vải.
(2) Mỹ phẩm: làm đặc, phân tán, treo, ổn định, v.v. Việc phát huy tối đa các đặc tính khác nhau của mỹ phẩm là có lợi.
(3) Thuốc lá: CMC được sử dụng để kết dính các tấm thuốc lá, có thể sử dụng hiệu quả các mảnh vụn và giảm lượng lá thuốc lá nguyên liệu.
(4) Dệt may: Là chất hoàn thiện cho vải, CMC có thể giảm hiện tượng bỏ sợi và đứt sợi trên máy dệt tốc độ cao.
(5) In ấn và nhuộm: Nó được sử dụng trong bột in, có thể tăng cường khả năng hút nước và thẩm thấu của thuốc nhuộm, giúp nhuộm đều màu và giảm sự khác biệt về màu sắc.
3. Ngành công nghiệp sản xuất nhang muỗi và que hàn
(1) Nhang muỗi: CMC được sử dụng trong nhang muỗi để tăng cường độ bền của nhang muỗi và làm cho chúng ít bị vỡ và gãy hơn.
(2) Điện cực: CMC được sử dụng làm chất tráng men để làm cho lớp phủ gốm liên kết và hình thành tốt hơn, có hiệu suất chải tốt hơn và nó cũng có hiệu suất cháy ở nhiệt độ cao.
4. Ngành công nghiệp kem đánh răng
(1) CMC có khả năng tương thích tốt với nhiều nguyên liệu thô trong kem đánh răng;
(2) Bột nhão mịn, không tách nước, không bong tróc, không đặc lại và có nhiều bọt;
(3) Độ ổn định tốt và độ đặc phù hợp, có thể mang lại cho kem đánh răng hình dạng tốt, khả năng giữ lâu và hương vị đặc biệt dễ chịu;
(4) Chịu được sự thay đổi nhiệt độ, giữ ẩm và giữ hương thơm.
(5) Cắt nhỏ và cắt đuôi trong hộp.
5. Ngành công nghiệp thực phẩm
(1) Đồ uống có tính axit: Là chất ổn định, ví dụ, để ngăn ngừa sự kết tủa và phân lớp của protein trong sữa chua do sự kết tụ; hương vị tốt hơn sau khi hòa tan trong nước; độ đồng nhất thay thế tốt.
(2) Kem: Làm cho nước, chất béo, protein, v.v. tạo thành một hỗn hợp đồng nhất, phân tán và ổn định để tránh hình thành tinh thể đá.
(3) Bánh mì và bánh ngọt: CMC có thể kiểm soát độ nhớt của bột nhào, tăng cường khả năng giữ ẩm và thời hạn sử dụng của sản phẩm.
(4) Mì ăn liền: tăng độ dai và khả năng chống nấu của mì; có khả năng tạo hình tốt trong bánh quy và bánh kếp, bề mặt bánh mịn và không dễ vỡ.
(5) Bột nhão ăn liền: dùng làm chất nền cho kẹo cao su.
(6) CMC trơ về mặt sinh lý và không có giá trị calo. Do đó, có thể sản xuất thực phẩm ít calo.
6. Ngành công nghiệp giấy
CMC được sử dụng để định cỡ giấy, giúp giấy có mật độ cao, khả năng chống thấm mực tốt, khả năng giữ sáp cao và độ mịn cao. Trong quá trình nhuộm giấy, nó giúp kiểm soát độ cuộn của bột màu; nó có thể cải thiện độ bám dính giữa các sợi bên trong giấy, từ đó cải thiện độ bền và khả năng chống gấp của giấy.
7. Ngành công nghiệp dầu khí
CMC được sử dụng trong khoan dầu khí, đào giếng và các dự án khác.
8. Khác
Keo dán dùng cho giày dép, mũ nón, bút chì, v.v., chất đánh bóng và chất tạo màu cho da, chất ổn định cho bình chữa cháy bọt, v.v.
Thời gian đăng bài: 04/01/2023