Kemianteollisuudessa CMC:tä (Carboxymethyl Cellulose Sodium) kutsutaan myös nimellä CMC. CMC on tärkeä selluloosajohdannainen, joka saadaan modifioimalla kemiallisesti luonnollista selluloosaa. Erityisesti CMC:n molekyylirakenne on, että karboksimetyyliryhmiä lisätään selluloosamolekyyliin, mikä antaa sille monia uusia fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, joten sitä käytetään laajalti kemian-, elintarvike-, lääke- ja muilla teollisuudenaloilla.
1. CMC:n kemiallinen rakenne ja ominaisuudet
CMC on selluloosaeetteriyhdiste, joka saadaan selluloosan ja kloorietikkahapon reaktiolla, ja sen perusrakenneyksikkö on β-1,4-glukoosirengas. Toisin kuin luonnollinen selluloosa, CMC:n molekyylirakenteeseen lisätään karboksimetyyliryhmiä, mikä mahdollistaa sen, että se muodostaa viskoosin kolloidisen liuoksen veteen. CMC:n molekyylipainoa voidaan säätää reaktioasteen mukaan, ja eri molekyylipainoisilla CMC:illä on erilainen liukoisuus ja viskositeetti sovelluksessa. CMC:n liukoisuuteen ja viskositeettiin vaikuttaa substituutioaste (eli substituenttien lukumäärä selluloosamolekyylissä). CMC:llä, jolla on korkea substituutioaste, on yleensä korkeampi vesiliukoisuus ja viskositeetti. CMC:llä on korkea kemiallinen stabiilisuus, se sietää tiettyä happo- ja alkaliympäristöä, se on myrkytön ja vaaraton ja täyttää ympäristönsuojelu- ja terveysstandardit.
2. CMC:n tuotantoprosessi
CMC:n tuotantoprosessissa on kolme vaihetta: alkalointi, eetteröinti ja jälkikäsittely.
Alkalisointi: Selluloosaa (yleensä luonnonmateriaaleista, kuten puuvillasta ja puumassasta) käsitellään natriumhydroksidilla selluloosan hydroksyyliaktiivisuuden parantamiseksi, mikä on kätevää myöhempiä reaktioita varten.
Eetteröinti: Natriumklooriasetaattia lisätään alkalisoituun selluloosaan ja karboksimetyyliryhmiä lisätään reaktion kautta selluloosan muuntamiseksi karboksimetyyliselluloosaksi.
Jälkikäsittely: Reaktion tuottama CMC neutraloidaan, suodatetaan, kuivataan ja murskataan, jotta lopuksi saadaan erilaatuisia tuotteita. Tuotteen substituutioastetta ja molekyylipainoa voidaan säätää säätämällä reaktio-olosuhteita, raaka-ainepitoisuutta ja reaktioaikaa, jotta saadaan CMC-tuotteita, joilla on erilaiset viskositeetit ja liukoisuusominaisuudet.
3. CMC:n suorituskykyominaisuudet
Erittäin tehokkaana sakeuttajana, stabilointiaineena, kalvonmuodostajana ja liimana CMC:llä on seuraavat suorituskykyominaisuudet:
Hyvä vesiliukoisuus: CMC liukenee helposti veteen ja voi muodostaa läpinäkyvän kolloidisen liuoksen, ja liukenemisprosessi on hellävarainen ja helppokäyttöinen.
Voimakas sakeutusvaikutus: CMC voi merkittävästi lisätä liuoksen viskositeettia pienemmällä pitoisuudella, mikä tekee siitä korkean käyttöarvon monissa tapauksissa, joissa vaaditaan sakeuttamisvaikutuksia.
Stabiilisuus: CMC:llä on korkea sietokyky happoa, alkalia, valoa, lämpöä jne., ja sillä on hyvä liuoskestävyys.
Turvallinen ja myrkytön: CMC:tä käytetään laajasti elintarvike-, lääke- ja muilla teollisuudenaloilla. Se on turvallinen ja myrkytön ja sopii suoraan tai epäsuoraan elintarvikkeiden kanssa kosketuksiin joutuviin materiaaleihin.
4. CMC:n sovelluskentät
Elintarviketeollisuus: CMC:tä käytetään laajalti sakeuttamisaineena, emulgaattorina, stabilointiaineena jne. elintarviketeollisuudessa. Sitä voidaan käyttää jäätelössä, hilloissa, mausteissa, juomissa, maitotuotteissa jne. parantamaan tehokkaasti ruoan rakennetta, makua ja pysyvyyttä. Esimerkiksi CMC jäätelön sakeuttajana voi tehokkaasti estää jääkiteiden muodostumista ja tehdä jäätelön mausta pehmeämmän.
Lääketeollisuus: Lääketeollisuudessa CMC:tä voidaan käyttää tablettien liimana, voiteiden matriisina ja joidenkin nestemäisten lääkkeiden sakeuttajana. CMC:llä on myös tiettyjä tarttumis- ja kalvonmuodostusominaisuuksia, jotka voivat parantaa lääkkeiden kontrolloitua vapautumisvaikutusta ja parantaa lääkkeiden stabiilisuutta ja imeytymisnopeutta.
Päivittäinen kemianteollisuus: Kosmetiikassa ja henkilökohtaisen hygienian tuotteissa CMC:tä käytetään laajalti emulsioissa, voiteissa, shampoissa ja muissa tuotteissa sakeuttajana ja stabilointiaineena. CMC:n hyvä vesiliukoisuus ja kalvoa muodostavat ominaisuudet mahdollistavat sen, että se stabiloi kosmetiikan rakennetta ja parantaa tuotteen pehmeyttä.
Öljyteollisuus: CMC toimii sakeuttajana ja suodatusaineena porausnesteessä, murtonesteessä ja sementtilietteessä, mikä vähentää tehokkaasti nestehäviön ja tukkeutumisen riskiä porauksen aikana ja parantaa porauksen tehokkuutta ja turvallisuutta.
Tekstiili- ja paperiteollisuus: CMC:tä voidaan käyttää langan liimausaineena, tekstiilin viimeistelyaineena ja paperin lisäaineena tekstiili- ja paperiteollisuudessa, mikä voi parantaa langan lujuutta ja parantaa paperin vedenkestävyyttä ja vetolujuutta.
5. CMC:n markkinakysyntä ja kehitysnäkymät
Maailmantalouden nopean kehityksen ja teknologisen kehityksen myötä CMC:n kysyntä kasvaa markkinoilla. Erityisesti elintarvike- ja lääketeollisuudessa, kun kuluttajat kiinnittävät enemmän huomiota terveyteen ja turvallisuuteen, luonnollinen ja vaaraton sakeutusaine CMC on vähitellen korvannut osan synteettisistä kemikaaleista. Tulevaisuudessa CMC-markkinoiden kysynnän odotetaan edelleen kasvavan, erityisesti elintarvikesakeutusaineiden, porausnesteiden, lääkeainekontrolloitujen kantoaineiden jne. käyttömahdollisuuksissa.
Koska CMC:n raaka-ainelähde on pääosin luonnonselluloosa, tuotantoprosessi on suhteellisen ympäristöystävällinen. Vihreän kemianteollisuuden kehitystrendin huomioon ottamiseksi myös CMC:n tuotantoprosessia parannetaan jatkuvasti, kuten tuotantoprosessin saastepäästöjen vähentäminen, resurssien käytön parantaminen jne., ja pyritään saamaan CMC:n tuotanto täyttämään tavoitteen. kestävästä kehityksestä.
Tärkeänä selluloosajohdannaisena natriumkarboksimetyyliselluloosaa (CMC) on käytetty laajasti monilla teollisuudenaloilla, kuten kemian-, elintarvike-, lääke-, päivittäiskemikaali-, öljy-, tekstiili- ja paperiteollisuudessa ainutlaatuisen vesiliukoisuuden, sakeutumisen ja hyvän stabiiliuden ansiosta. Teknologian kehittyessä ja markkinoiden kysynnän kasvaessa CMC:n tuotantoprosessi ja sovellusalat laajenevat jatkuvasti, ja sillä on tulevaisuudessa merkittävää kehityspotentiaalia vihreän kemianteollisuuden ja korkean suorituskyvyn sovellusten aloilla.
Postitusaika: 1.11.2024