A la indústria química, la CMC (carboximetil cel·lulosa sòdica) també es coneix com a CMC. CMC és un derivat important de la cel·lulosa obtingut modificant químicament la cel·lulosa natural. Concretament, l'estructura molecular de CMC és que els grups carboximetil s'introdueixen a la molècula de cel·lulosa, la qual cosa li confereix moltes propietats físiques i químiques noves, de manera que s'utilitza àmpliament en indústries químiques, alimentàries, medicinals i altres.
1. Estructura química i propietats de CMC
CMC és un compost d'èter de cel·lulosa obtingut per la reacció de la cel·lulosa i l'àcid cloroacètic, i la seva unitat estructural bàsica és l'anell β-1,4-glucosa. A diferència de la cel·lulosa natural, els grups carboximetil s'introdueixen a l'estructura molecular de la CMC, la qual cosa li permet formar una solució col·loïdal viscosa a l'aigua. El pes molecular de CMC es pot ajustar segons el grau de reacció, i els CMC de diferents pesos moleculars mostren una solubilitat i viscositat diferents a l'aplicació. La solubilitat i la viscositat de CMC es veuen afectades pel grau de substitució (és a dir, el nombre de substituents a la molècula de cel·lulosa). CMC amb un alt grau de substitució sol tenir una major solubilitat en aigua i viscositat. CMC té una alta estabilitat química, té una certa tolerància als ambients àcids i àlcalis, no és tòxic i inofensiu i compleix els estàndards de protecció del medi ambient i salut.
2. Procés de producció de CMC
El procés de producció de CMC inclou tres passos: alcalinització, eterificació i posttractament.
Alcalització: la cel·lulosa (generalment de materials naturals com el cotó i la pasta de fusta) es tracta amb hidròxid de sodi per millorar l'activitat hidroxil de la cel·lulosa, que és convenient per a reaccions posteriors.
Eterificació: s'afegeix cloroacetat de sodi a la cel·lulosa alcalinitzada i s'introdueixen grups carboximetil mitjançant la reacció per convertir la cel·lulosa en carboximetil cel·lulosa.
Posttractament: El CMC generat per la reacció es neutralitza, es filtra, s'asseca i es tritura per obtenir finalment productes de diferents especificacions. El grau de substitució i el pes molecular del producte es pot ajustar controlant les condicions de reacció, la concentració de la matèria primera i el temps de reacció, per obtenir productes CMC amb diferents viscositats i propietats de solubilitat.
3. Característiques de rendiment de CMC
Com a espessidor, estabilitzador, formador de pel·lícula i adhesiu altament eficient, CMC té les següents característiques de rendiment:
Bona solubilitat en aigua: CMC és fàcilment soluble en aigua i pot formar una solució col·loïdal transparent, i el procés de dissolució és suau i fàcil d'operar.
Efecte espessidor fort: CMC pot augmentar significativament la viscositat de la solució a una concentració més baixa, cosa que fa que tingui un alt valor d'aplicació en moltes ocasions on es requereixen efectes espessidors.
Estabilitat: CMC té una alta tolerància a l'àcid, àlcali, llum, calor, etc., i té una bona estabilitat de la solució.
Segur i no tòxic: CMC s'utilitza àmpliament en alimentació, medicina i altres indústries. És segur i no tòxic i apte per a materials en contacte directe o indirecte amb els aliments.
4. Camps d'aplicació de CMC
Indústria alimentària: CMC s'utilitza àmpliament com a espessidor, emulsionant, estabilitzador, etc. a la indústria alimentària. Es pot utilitzar en gelats, melmelada, condiments, begudes, productes lactis, etc. per millorar eficaçment la textura, el gust i l'estabilitat dels aliments. Per exemple, CMC com a espessidor en el gelat pot prevenir eficaçment la formació de cristalls de gel i fer que el gust del gelat sigui més suau.
Indústria farmacèutica: en el camp farmacèutic, el CMC es pot utilitzar com a adhesiu per a pastilles, com a matriu per a ungüents i com a espessidor per a alguns fàrmacs líquids. CMC també té certes propietats d'adhesió i pel·lícula, que poden millorar l'efecte d'alliberament controlat dels fàrmacs i millorar l'estabilitat i la taxa d'absorció dels fàrmacs.
Indústria química diària: en cosmètics i productes de cura personal, CMC s'utilitza àmpliament en locions, cremes, xampús i altres productes com a espessidor i estabilitzador. La bona solubilitat en aigua i les propietats pel·lícules de CMC li permeten estabilitzar l'estructura dels cosmètics i millorar la suavitat del producte.
Indústria del petroli: CMC té el paper d'espessidor i agent de filtració en el fluid de perforació, el fluid de fractura i el purins de ciment, reduint eficaçment el risc de pèrdua i bloqueig de líquid durant la perforació i millorant l'eficiència i la seguretat de la perforació.
Indústria tèxtil i paperera: CMC es pot utilitzar com a agent de mida de fil, agent d'acabat tèxtil i additiu de paper en els camps tèxtils i de fabricació de paper, que pot millorar la resistència del fil i millorar la resistència a l'aigua i la resistència a la tracció del paper.
5. Demanda del mercat i perspectives de desenvolupament de CMC
Amb el ràpid desenvolupament de l'economia global i l'avenç tecnològic, la demanda del mercat de CMC està creixent. Especialment a les indústries alimentàries i farmacèutiques, a mesura que els consumidors presten més atenció a la salut i la seguretat, l'espessidor natural i inofensiu CMC ha substituït gradualment alguns productes químics sintètics. En el futur, s'espera que la demanda del mercat de CMC continuï expandint-se, especialment en les perspectives d'aplicació d'espessidors d'aliments, fluids de perforació, portadors d'alliberament controlat de fàrmacs, etc.
Com que la font de matèria primera de CMC és principalment cel·lulosa natural, el procés de producció és relativament respectuós amb el medi ambient. Per tal d'atendre la tendència de desenvolupament de la indústria química verda, el procés de producció de CMC també millora constantment, com ara reduir les emissions de contaminació en el procés de producció, millorar l'ús dels recursos, etc., i s'esforça perquè la producció de CMC assoleixi l'objectiu. del desenvolupament sostenible.
Com a derivat important de la cel·lulosa, la carboximetil cel·lulosa sòdica (CMC) s'ha utilitzat àmpliament en moltes indústries com ara química, alimentària, medicina, productes químics diaris, petroli, tèxtil i fabricació de paper a causa de la seva solubilitat en aigua, espessiment i bona estabilitat. Amb l'avenç de la tecnologia i l'augment de la demanda del mercat, el procés de producció i els camps d'aplicació de CMC s'estan expandint constantment i té un important potencial de desenvolupament en els camps de la indústria química verda i les aplicacions d'alt rendiment en el futur.
Hora de publicació: 01-nov-2024