V chemickém průmyslu se CMC (Carboxymethyl Cellulose Sodium) označuje také jako CMC. CMC je důležitý derivát celulózy získaný chemickou úpravou přírodní celulózy. Konkrétně molekulární struktura CMC spočívá v tom, že karboxymethylové skupiny jsou zavedeny do molekuly celulózy, což jí dává mnoho nových fyzikálních a chemických vlastností, takže je široce používán v chemickém, potravinářském, medicíně a dalších průmyslových odvětvích.
1. Chemická struktura a vlastnosti CMC
CMC je sloučenina etheru celulózy získaná reakcí celulózy a kyseliny chloroctové a její základní strukturní jednotkou je β-1,4-glukózový kruh. Na rozdíl od přírodní celulózy jsou karboxymethylové skupiny zavedeny do molekulární struktury CMC, což jí umožňuje vytvářet ve vodě viskózní koloidní roztok. Molekulová hmotnost CMC může být upravena podle stupně reakce a CMC s různými molekulovými hmotnostmi vykazují při aplikaci různou rozpustnost a viskozitu. Rozpustnost a viskozita CMC jsou ovlivněny stupněm substituce (tj. počtem substituentů na molekule celulózy). CMC s vysokým stupněm substituce má obvykle vyšší rozpustnost ve vodě a viskozitu. CMC má vysokou chemickou stabilitu, má určitou toleranci vůči kyselému a alkalickému prostředí, je netoxický a neškodný a splňuje normy ochrany životního prostředí a zdraví.
2. Proces výroby CMC
Výrobní proces CMC zahrnuje tři kroky: alkalizaci, etherifikaci a následnou úpravu.
Alkalizace: Celulóza (obvykle z přírodních materiálů, jako je bavlna a dřevitá buničina) je ošetřena hydroxidem sodným, aby se zvýšila hydroxylová aktivita celulózy, což je vhodné pro následné reakce.
Etherifikace: K alkalizované celulóze se přidá chloracetát sodný a reakcí se zavedou karboxymethylové skupiny, aby se celulóza přeměnila na karboxymethylcelulózu.
Následná úprava: CMC generovaná reakcí se neutralizuje, filtruje, suší a drtí, aby se nakonec získaly produkty různých specifikací. Stupeň substituce a molekulová hmotnost produktu lze upravit řízením reakčních podmínek, koncentrace suroviny a reakční doby, aby se získaly produkty CMC s různými viskozitami a vlastnostmi rozpustnosti.
3. Výkonové charakteristiky CMC
Jako vysoce účinné zahušťovadlo, stabilizátor, filmotvorný prostředek a lepidlo má CMC následující výkonnostní charakteristiky:
Dobrá rozpustnost ve vodě: CMC je snadno rozpustný ve vodě a může tvořit průhledný koloidní roztok a proces rozpouštění je jemný a snadno se ovládá.
Silný zahušťující účinek: CMC může výrazně zvýšit viskozitu roztoku při nižší koncentraci, díky čemuž má vysokou aplikační hodnotu v mnoha případech, kdy jsou vyžadovány zahušťovací účinky.
Stabilita: CMC má vysokou toleranci vůči kyselinám, zásadám, světlu, teplu atd. a má dobrou stabilitu roztoku.
Bezpečné a netoxické: CMC je široce používán v potravinářství, medicíně a dalších průmyslových odvětvích. Je bezpečný a netoxický a vhodný pro materiály pro přímý nebo nepřímý styk s potravinami.
4. Oblasti použití CMC
Potravinářský průmysl: CMC se široce používá jako zahušťovadlo, emulgátor, stabilizátor atd. v potravinářském průmyslu. Může být použit ve zmrzlině, džemu, koření, nápojích, mléčných výrobcích atd. pro účinné zlepšení textury, chuti a stability potravin. Například CMC jako zahušťovadlo ve zmrzlině dokáže účinně zabránit tvorbě ledových krystalků a zjemnit chuť zmrzliny.
Farmaceutický průmysl: Ve farmaceutické oblasti lze CMC použít jako lepidlo pro tablety, matrici pro masti a zahušťovadlo pro některá tekutá léčiva. CMC má také určité adhezní a filmotvorné vlastnosti, které mohou zlepšit účinek řízeného uvolňování léčiv a zlepšit stabilitu a rychlost absorpce léčiv.
Denní chemický průmysl: V kosmetice a výrobcích osobní péče se CMC široce používá v pleťových vodách, krémech, šamponech a dalších produktech jako zahušťovadlo a stabilizátor. Dobrá rozpustnost ve vodě a filmotvorné vlastnosti CMC umožňují stabilizovat strukturu kosmetiky a zlepšit měkkost produktu.
Ropný průmysl: CMC hraje roli zahušťovadla a filtračního činidla ve vrtné kapalině, štěpné kapalině a cementové kaši, účinně snižuje riziko ztráty kapaliny a ucpání během vrtání a zlepšuje účinnost a bezpečnost vrtání.
Textilní a papírenský průmysl: CMC může být použit jako klížidlo příze, činidlo pro konečnou úpravu textilu a přísada do papíru v oblasti textilu a papíru, což může zlepšit pevnost příze a zlepšit odolnost papíru proti vodě a pevnost v tahu.
5. Tržní poptávka a vyhlídky rozvoje CMC
S rychlým rozvojem globální ekonomiky a technologickým pokrokem roste tržní poptávka po CMC. Zejména v potravinářském a farmaceutickém průmyslu, kdy spotřebitelé více dbají na zdraví a bezpečnost, přírodní a nezávadné zahušťovadlo CMC postupně nahradilo některé syntetické chemikálie. V budoucnu se očekává, že poptávka po trhu CMC se bude nadále rozšiřovat, zejména v aplikačních vyhlídkách potravinářských zahušťovadel, vrtných kapalin, nosičů s řízeným uvolňováním léků atd.
Vzhledem k tomu, že surovinovým zdrojem CMC je především přírodní celulóza, je výrobní proces relativně šetrný k životnímu prostředí. Aby bylo možné vyhovět vývojovému trendu zeleného chemického průmyslu, výrobní proces CMC se také neustále zlepšuje, jako je snižování emisí znečištění ve výrobním procesu, zlepšování využití zdrojů atd., a usiluje o to, aby výroba CMC splnila cíl. udržitelného rozvoje.
Jako důležitý derivát celulózy je sodná sůl karboxymethylcelulózy (CMC) široce používána v mnoha průmyslových odvětvích, jako je chemický, potravinářský, lékařský, denní chemikálie, ropa, textil a výroba papíru díky své jedinečné rozpustnosti ve vodě, zahušťování a dobré stabilitě. S pokrokem technologie a rostoucí poptávkou na trhu se výrobní proces a aplikační oblasti CMC neustále rozšiřují a v budoucnu má významný rozvojový potenciál v oblasti zeleného chemického průmyslu a vysoce výkonných aplikací.
Čas odeslání: List-01-2024