Natriumkarboksimetyyliselluloosatieto

Natriumkarboksimetyyliselluloosa (CMC) on polymeeriyhdiste, jota käytetään laajasti monilla teollisuudenaloilla, kuten elintarvikkeella, lääketieteellä, kosmetiikka, tekstiilit, paperi ja öljyporaus. Se saadaan selluloosan kemiallisella modifioinnilla. Sen rakenteelliset ominaisuudet ovat, että jotkut selluloosamolekyylien hydroksyyliryhmät korvataan karboksimetyyliryhmillä (–CH2COOH) ja yhdistetään natriumioneihin vesiliukoisten natriumsuolojen muodostamiseksi.

1. Kemiallinen rakenne ja ominaisuudet

Natriumkarboksimetyyliselluloosan kemiallinen kaava on (C6H7O2 (OH) 2CH2COONA) N, jolla on tietty liukoisuus ja veden imeytyminen. Sen perusrakenne on lineaarinen rakenne, joka koostuu selluloosa-monomeerien glukoosimolekyyleistä. Kemiallisen modifikaation jälkeen jotkut tai kaikki selluloosamolekyylien hydroksyyliryhmät korvataan karboksimetyyliryhmillä vesiliukoisten molekyylien muodostamiseksi negatiivisilla varauksilla. Erityisesti natriumkarboksimetyyliselluloosan molekyyliketju sisältää suuren määrän karboksimetyyliryhmiä (–CH2COOH), joka voi olla vuorovaikutuksessa vesimolekyylien kanssa, mikä antaa sille hyvän liukoisuuden ja viskositeetin ominaisuudet.

CMC: llä on seuraavat perusominaisuudet:

Veden liukoisuus: Natriumkarboksimetyyliselluloosa voidaan liuottaa nopeasti veteen tasaisen kolloidisen liuoksen muodostamiseksi.

Viskositeetti: CMC -vesiliuoksella on suuri viskositeetti, ja viskositeetti liittyy sen molekyylipainoon ja liuoskonsentraatioon.

Stabiilisuus: CMC: llä on hyvä stabiilisuus happo-, alkali- ja korkean lämpötilan stabiilisuuteen, mutta vahvan happo- tai alkalin ympäristössä CMC: n stabiilisuus vähenee.

Säädettävyys: Säätämällä CMC: n molekyylipaino ja substituutioaste sen fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia voidaan hallita tarkasti.

2. valmistelutapa

Natriumkarboksimetyyliselluloosa valmistetaan yleensä reagoimalla selluloosa ja natriumkloroasetaatti alkalisessa ympäristössä. Erityiset vaiheet ovat seuraavat:

Selluloosan esikäsittely: Ensinnäkin selluloosa (kuten puuvillakuitu) pestään epäpuhtauksien poistamiseksi.

Alkalinisaatioreaktio: Esikäsitetty selluloosa reagoitiin natriumhydroksidiliuoksella selluloosamolekyylin hydroksyyliosan erottamiseksi aktiivisen selluloosan natriumsuolan muodostamiseksi.

Substituutioreaktio: Alkalisissa olosuhteissa lisätään natriumklooriasetaatti ja natriumkloroasetaatti reagoi natrium selluloosan kanssa siten, että selluloosamolekyylien hydroksyyliryhmät korvataan karboksimetyyliryhmillä.
Pesu ja kuivaus: Kun reaktio on valmis, tuote pestään vedellä epäpuhtauksien poistamiseksi ja lopulta saadaan puhdistettu natriumkarboksimetyyliselluloosa.

3. Sovelluskentät

Hyvän veden liukoisuuden, sakeutumisen ja stabiilisuuden vuoksi natriumkarboksimetyyliselluloosa käytetään laajasti seuraavilla kentillä:

Elintarviketeollisuus: Sakeutusaineena, stabilointinä, emulgoija, geeliytymisaine jne. Sitä esiintyy yleisesti elintarvikkeissa, kuten jäätelö, hyytelö, mauste, pikakeitto jne. Sen päätehtävä on parantaa ruoan makua, pidentää säilyvyyttä ja lisätä konsistenssia.

Lääketeollisuus: Sideaineena, jatkuvaa vapautusainetta, suspendoivaa ainetta ja sakeutusainetta lääkkeille, sitä käytetään tabletteissa, kapseleissa, suun nesteissä, ajankohtaisissa voiteissa ja muissa valmisteissa. Lisäksi CMC: tä käytetään myös hemostaattisena materiaalina leikkaukseen ja hammasmateriaaleihin.

Kosmetiikkateollisuus: Käytetään voiteiden, voiteiden, shampoiden, hammastahnojen ja muiden tuotteiden tuotannossa sakeutusaineena ja stabilointiaineina. Se voi säätää tuotteen viskositeettia ja parantaa käyttökokemusta.

PAPERMING -teollisuus: Paperin pintakäsittelyajana CMC voi parantaa paperin voimakkuutta, vedenkestävyyttä ja tulostavuutta ja vähentää pölyä paperin pinnalla.

Öljyporaus: Öljynporauksen aikana CMC: tä käytetään porausnesteen sakeuttamiseen ja porausnesteen stabiloimiseksi ja stabiloimiseksi, auttavat poistamaan kivipistokkeet porausterän ympärille ja stabiloimaan kaivon seinämä.

Tekstiiliteollisuus: Väriaineen dispergointiaineena ja tulostuslisäaineena CMC voi parantaa tekstiilien väriaineen tasaisuutta ja laatua.

4. Turvallisuus- ja ympäristövaikutukset

Natriumkarboksimetyyliselluloosaa pidetään yleensä turvallisena, ja sen käyttö elintarvikkeissa ja lääketieteissä on hyväksytty monien maiden kansainvälisissä elintarvikealisäaineissa ja asiaankuuluvilla määräyksillä. Se ei ole myrkytön ihmiskeholle, eikä sillä ole merkittävää vaikutusta ekologiseen ympäristöön, joten sitä käytetään laajasti.

Vaikka CMC itsessään on ympäristöystävällinen, sen tuotantoprosessi voi kuitenkin sisältää joidenkin kemiallisten reagenssien ja jäteveden käsittelykysymysten käyttöä. Siksi on tarpeen kiinnittää huomiota ympäristönsuojelutoimenpiteisiin tuotantoprosessin aikana haitallisten aineiden päästöjen vähentämiseksi.

Natriumkarboksimetyyliselluloosa on laajalti käytetty ja monitoiminen polymeerimateriaali. Sen paksuuntumis-, vakauttamis- ja geeliytymisominaisuudet tekevät siitä tärkeän monille teollisuudenaloille. Ruoasta, lääketieteestä teollisuuteen CMC: llä on tärkeä rooli. Teknologian jatkuvan edistymisen myötä tulevaisuudessa CMC: n sovelluskenttää voidaan edelleen laajentaa.