Карбоксиметилцеллюлоза (CMC) з'яўляецца палімерам з важным прамысловым значэннем. Гэта вадараспушчальны аніённы эфір цэлюлозы, атрыманы з натуральнай цэлюлозы. Цэлюлоза - адзін з самых распаўсюджаных у прыродзе арганічных палімераў і з'яўляецца асноўным кампанентам клеткавых сценак раслін. Цэлюлоза сама па сабе дрэнна раствараецца ў вадзе, але шляхам хімічнай мадыфікацыі цэлюлоза можа быць ператворана ў вытворныя з добрай растваральнасцю ў вадзе, і CMC з'яўляецца адным з іх.
Малекулярная структура КМЦ атрымліваецца этэрыфікацыяй гідраксільнай (—OH) часткі малекулы цэлюлозы хлоруксуснай кіслатой (ClCH2COOH) для атрымання карбаксіметыльнага замяшчальніка (—CH2COOH). Структура КМЦ захоўвае структуру ланцуга β-1,4-глюкозы цэлюлозы, але некаторыя гідраксільныя групы ў ёй заменены карбоксиметильными групамі. Такім чынам, CMC захоўвае характарыстыкі палімернай ланцуга цэлюлозы і мае функцыянальнасць карбоксиметильной групы.
Хімічныя ўласцівасці КМЦ
CMC - аніённы палімер. Паколькі карбаксільная (—CH2COOH) група ў сваёй структуры можа іанізаваць для стварэння адмоўных зарадаў у водным растворы, CMC можа ўтвараць стабільны калоідны раствор пасля растварэння ў вадзе. На растваральнасць у вадзе і растваральнасць КМЦ ўплываюць ступень яе замяшчэння (ДС) і ступень полімерызацыі (СП). Ступень замяшчэння адносіцца да колькасці гідраксільных груп, замененых карбаксільнымі групамі ў кожнай адзінцы глюкозы. Як правіла, чым вышэй ступень замяшчэння, тым лепш растваральнасць у вадзе. Акрамя таго, растваральнасць і глейкасць КМЦ пры розных значэннях pH таксама розныя. Як правіла, ён дэманструе лепшую растваральнасць і стабільнасць у нейтральных або шчолачных умовах, у той час як у кіслых умовах растваральнасць CMC будзе зніжацца і можа нават выпадаць у асадак.
Фізічныя ўласцівасці КМЦ
Глейкасць раствора CMC з'яўляецца адным з яго найбольш важных фізічных уласцівасцяў. Яго глейкасць залежыць ад многіх фактараў, уключаючы канцэнтрацыю раствора, ступень замяшчэння, ступень полімерызацыі, тэмпературу і значэнне pH. Такая характарыстыка глейкасці CMC дазваляе яму праяўляць згушчаючы, жэліруючы і стабілізуючы эфект у многіх сферах прымянення. Глейкасць КМЦ таксама мае характарыстыкі разрэджвання пры зруху, гэта значыць глейкасць будзе зніжацца пад уздзеяннем высокай сілы зруху, што робіць яго выгадным у некаторых выпадках, дзе патрабуецца высокая цякучасць.
Сферы прымянення КМЦ
Дзякуючы сваім унікальным фізічным і хімічным уласцівасцям КМЦ шырока выкарыстоўваецца ў многіх галінах. Вось некаторыя з асноўных абласцей прымянення:
Харчовая прамысловасць: CMC выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка, стабілізатара і эмульгатора ў харчовай прамысловасці. Гэта можа палепшыць тэкстуру і стабільнасць ежы, напрыклад, для звычайнага прымянення ў марожаным, ёгуртах, жэле і соусах.
Фармацэўтычная прамысловасць: CMC выкарыстоўваецца ў якасці дапаможнага рэчыва для лекаў і клею для таблетак у фармацэўтычнай сферы. Ён таксама выкарыстоўваецца ў якасці ўвільгатняльніка і пленкообразующего агента ў павязках для ран.
Штодзённыя хімічныя рэчывы: у штодзённых прадуктах, такіх як зубная паста, шампунь, мыйны сродак і г.д., КМЦ выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка, суспендуючага агента і стабілізатара, каб дапамагчы прадукту захаваць добры знешні выгляд і эфектыўнасць.
Бурэнне нафты: КМЦ выкарыстоўваецца ў якасці ўзмацняльніка глейкасці і фільтруючага агента ў буравых растворах для нафты, што можа палепшыць рэалагічныя ўласцівасці буравых раствораў і прадухіліць празмернае пранікненне буравых раствораў.
Тэкстыльная і папяровая прамысловасць: у тэкстыльнай прамысловасці CMC выкарыстоўваецца для тэкстыльнай цэлюлозы і аздаблення, у той час як у папяровай прамысловасці ён выкарыстоўваецца ў якасці ўзмацняльніка і праклейвальніка для паперы для паляпшэння трываласці і гладкасці паперы.
Ахова навакольнага асяроддзя і бяспека
CMC з'яўляецца экалагічна чыстым матэрыялам, які можа расшчапляцца мікраарганізмамі ў прыродзе, таму ён не будзе выклікаць доўгатэрміновага забруджвання навакольнага асяроддзя. Акрамя таго, CMC мае нізкую таксічнасць і высокую бяспеку, а таксама мае добрыя паказчыкі бяспекі ў харчовай і фармацэўтычнай прамысловасці. Тым не менш, у сувязі з яго буйнамаштабнай вытворчасцю і прымяненнем, усё ж варта звярнуць увагу на апрацоўку хімічных адходаў, якія могуць утварацца ў працэсе яго вытворчасці.
Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) - гэта функцыянальна разнастайны водарастваральны аніённы палімер. КМЦ, атрыманая шляхам хімічнай мадыфікацыі, захоўвае выдатныя ўласцівасці натуральнай цэлюлозы, валодаючы добрай растваральнасцю ў вадзе і унікальнымі фізічнымі і хімічнымі ўласцівасцямі. З яго функцыямі згушчэння, гелеўтварэння, стабілізацыі і іншых функцый КМЦ шырока выкарыстоўваецца ў многіх галінах прамысловасці, такіх як харчовая, медыцынская, штодзённыя хімічныя рэчывы, здабыча нафты, тэкстыльная і папяровая прамысловасць. Ахова навакольнага асяроддзя і бяспека таксама робяць яго пераважнай дадаткам у многіх прадуктах.
Час публікацыі: 23 жніўня 2024 г