Karboksimetielsellulose (CMC) is 'n polimeer met belangrike industriële waarde. Dit is 'n wateroplosbare anioniese sellulose-eter afkomstig van natuurlike sellulose. Sellulose is een van die volopste organiese polimere in die natuur en is die hoofkomponent van plantselwande. Sellulose self het swak oplosbaarheid in water, maar deur chemiese modifikasie kan sellulose in afgeleides met goeie wateroplosbaarheid omskep word, en CMC is een daarvan.
Die molekulêre struktuur van CMC word verkry deur die hidroksiel (—OH) deel van die sellulose molekule te verethering met chloorasynsuur (ClCH2COOH) om 'n karboksimetielsubstituent (—CH2COOH) te genereer. Die struktuur van CMC behou die β-1,4-glukosekettingstruktuur van sellulose, maar sommige van die hidroksielgroepe daarin word deur karboksimetielgroepe vervang. Daarom behou CMC die polimeerkettingkenmerke van sellulose en het die funksionaliteit van die karboksimetielgroep.
Chemiese eienskappe van CMC
CMC is 'n anioniese polimeer. Aangesien die karboksiel (—CH2COOH) groep in sy struktuur kan ioniseer om negatiewe ladings in waterige oplossing te genereer, kan CMC 'n stabiele kolloïdale oplossing vorm nadat dit in water opgelos is. Die wateroplosbaarheid en oplosbaarheid van CMC word beïnvloed deur die graad van substitusie (DS) en graad van polimerisasie (DP). Die mate van substitusie verwys na die aantal hidroksielgroepe wat vervang word deur karboksielgroepe in elke glukose-eenheid. Oor die algemeen, hoe hoër die graad van substitusie, hoe beter is die wateroplosbaarheid. Daarbenewens is die oplosbaarheid en viskositeit van CMC by verskillende pH-waardes ook verskillend. Oor die algemeen toon dit beter oplosbaarheid en stabiliteit onder neutrale of alkaliese toestande, terwyl onder suur toestande die oplosbaarheid van CMC sal afneem en selfs kan presipiteer.
Fisiese eienskappe van CMC
Die viskositeit van CMC-oplossing is een van sy belangrikste fisiese eienskappe. Die viskositeit daarvan hou verband met baie faktore, insluitend oplossingkonsentrasie, graad van substitusie, graad van polimerisasie, temperatuur en pH-waarde. Hierdie viskositeitskenmerk van CMC stel dit in staat om verdikkings-, gelerings- en stabiliserende effekte in baie toepassings te toon. Die viskositeit van CMC het ook die kenmerke van skuifverdunning, dit wil sê, die viskositeit sal afneem onder hoë skuifkrag, wat dit voordelig maak in sekere toepassings wat hoë vloeibaarheid vereis.
Toepassingsgebiede van CMC
As gevolg van sy unieke fisiese en chemiese eienskappe, word CMC wyd gebruik in baie velde. Hier is 'n paar van die hooftoepassingsareas:
Voedselindustrie: CMC word as 'n verdikkingsmiddel, stabiliseerder en emulgator in die voedselindustrie gebruik. Dit kan die tekstuur en stabiliteit van kos verbeter, soos algemene toepassings in roomys, jogurt, jellie en sous.
Farmaseutiese industrie: CMC word gebruik as 'n hulpstof vir dwelms en 'n kleefmiddel vir tablette in die farmaseutiese veld. Dit word ook as 'n bevogtiger en filmvormende middel in wondverband gebruik.
Daaglikse chemikalieë: In daaglikse produkte soos tandepasta, sjampoe, skoonmaakmiddel, ens., word CMC gebruik as 'n verdikkingsmiddel, suspensiemiddel en stabiliseerder om die produk te help om 'n goeie voorkoms en werkverrigting te handhaaf.
Olieboor: CMC word gebruik as 'n viskositeitsversterker en filtreermiddel in olieboorvloeistowwe, wat die reologiese eienskappe van boorvloeistowwe kan verbeter en oormatige penetrasie van boorvloeistowwe kan voorkom.
Tekstiel- en papiervervaardigingsbedrywe: In die tekstielbedryf word CMC vir tekstielpulp en afwerkingsmiddels gebruik, terwyl dit in die papiervervaardigingsbedryf as 'n versterkingsmiddel en smeermiddel vir papier gebruik word om die sterkte en gladheid van papier te verbeter.
Omgewingsbeskerming en veiligheid
CMC is 'n omgewingsvriendelike materiaal wat deur mikroörganismes in die natuur afgebreek kan word, dus sal dit nie langtermyn besoedeling aan die omgewing veroorsaak nie. Daarbenewens het CMC lae toksisiteit en hoë veiligheid, en het 'n goeie veiligheidsrekord in voedsel- en farmaseutiese toepassings. Nietemin, weens die grootskaalse produksie en toepassing daarvan, moet daar steeds aandag gegee word aan die behandeling van chemiese afval wat tydens die produksieproses gegenereer kan word.
Karboksimetielsellulose (CMC) is 'n funksioneel diverse wateroplosbare anioniese polimeer. CMC verkry deur chemiese modifikasie behou die uitstekende eienskappe van natuurlike sellulose terwyl dit goeie wateroplosbaarheid en unieke fisiese en chemiese eienskappe het. Met sy verdikking, gelering, stabilisering en ander funksies, is CMC wyd gebruik in baie nywerhede soos voedsel, medisyne, daaglikse chemikalieë, olieboor, tekstiele en papiervervaardiging. Sy omgewingsbeskerming en veiligheid maak dit ook die voorkeurbymiddel in baie produkte.
Postyd: Aug-23-2024