Dans l'industrie chimique, la CMC (Carboxymethyl Cellulose Sodium) est également appelée CMC. La CMC est un dérivé cellulosique important obtenu en modifiant chimiquement la cellulose naturelle. Plus précisément, la structure moléculaire de la CMC est telle que des groupes carboxyméthyles sont introduits dans la molécule de cellulose, ce qui lui confère de nombreuses nouvelles propriétés physiques et chimiques. Elle est donc largement utilisée dans les industries chimiques, alimentaires, médicales et autres.
1. Structure chimique et propriétés de la CMC
La CMC est un composé d'éther de cellulose obtenu par la réaction de la cellulose et de l'acide chloroacétique, et son unité structurelle de base est le cycle β-1,4-glucose. Contrairement à la cellulose naturelle, des groupes carboxyméthyles sont introduits dans la structure moléculaire de la CMC, ce qui lui permet de former une solution colloïdale visqueuse dans l'eau. Le poids moléculaire de la CMC peut être ajusté en fonction du degré de réaction, et les CMC de différents poids moléculaires présentent une solubilité et une viscosité différentes lors de l'application. La solubilité et la viscosité de la CMC sont affectées par le degré de substitution (c'est-à-dire le nombre de substituants sur la molécule de cellulose). La CMC avec un degré élevé de substitution a généralement une solubilité dans l’eau et une viscosité plus élevées. La CMC a une stabilité chimique élevée, a une certaine tolérance aux environnements acides et alcalins, est non toxique et inoffensive et répond aux normes de protection de l'environnement et de santé.
2. Processus de production du CMC
Le processus de production de CMC comprend trois étapes : alcalinisation, éthérification et post-traitement.
Alcalinisation : la cellulose (généralement issue de matériaux naturels tels que le coton et la pâte de bois) est traitée avec de l'hydroxyde de sodium pour améliorer l'activité hydroxyle de la cellulose, ce qui est pratique pour les réactions ultérieures.
Éthérification : du chloroacétate de sodium est ajouté à la cellulose alcalinisée et des groupes carboxyméthyles sont introduits par la réaction pour convertir la cellulose en carboxyméthylcellulose.
Post-traitement : La CMC générée par la réaction est neutralisée, filtrée, séchée et broyée pour finalement obtenir des produits de spécifications différentes. Le degré de substitution et le poids moléculaire du produit peuvent être ajustés en contrôlant les conditions de réaction, la concentration des matières premières et le temps de réaction, de manière à obtenir des produits CMC avec différentes viscosités et propriétés de solubilité.
3. Caractéristiques de performance du CMC
En tant qu'épaississant, stabilisant, filmogène et adhésif très efficace, le CMC présente les caractéristiques de performance suivantes :
Bonne solubilité dans l'eau : la CMC est facilement soluble dans l'eau et peut former une solution colloïdale transparente, et le processus de dissolution est doux et facile à utiliser.
Fort effet épaississant : la CMC peut augmenter considérablement la viscosité de la solution à une concentration plus faible, ce qui lui confère une valeur d'application élevée dans de nombreuses occasions où des effets épaississants sont requis.
Stabilité : le CMC a une tolérance élevée aux acides, aux alcalis, à la lumière, à la chaleur, etc., et a une bonne stabilité de la solution.
Sûr et non toxique : le CMC est largement utilisé dans les industries alimentaires, médicales et autres. Il est sûr et non toxique et convient aux matériaux en contact direct ou indirect avec les aliments.
4. Domaines d'application du CMC
Industrie alimentaire : La CMC est largement utilisée comme épaississant, émulsifiant, stabilisant, etc. dans l’industrie alimentaire. Il peut être utilisé dans les glaces, les confitures, les condiments, les boissons, les produits laitiers, etc. pour améliorer efficacement la texture, le goût et la stabilité des aliments. Par exemple, la CMC, en tant qu'épaississant dans la crème glacée, peut empêcher efficacement la formation de cristaux de glace et rendre le goût de la crème glacée plus doux.
Industrie pharmaceutique : Dans le domaine pharmaceutique, la CMC peut être utilisée comme adhésif pour les comprimés, comme matrice pour les onguents et comme épaississant pour certains médicaments liquides. La CMC possède également certaines propriétés d'adhésion et filmogènes, qui peuvent améliorer l'effet de libération contrôlée des médicaments et améliorer la stabilité et le taux d'absorption des médicaments.
Industrie chimique quotidienne : dans les cosmétiques et les produits de soins personnels, la CMC est largement utilisée dans les lotions, crèmes, shampoings et autres produits comme épaississant et stabilisant. La bonne solubilité dans l'eau et les propriétés filmogènes de la CMC lui permettent de stabiliser la structure des cosmétiques et d'améliorer la douceur du produit.
Industrie pétrolière : le CMC joue le rôle d'épaississant et d'agent de filtration dans le fluide de forage, le fluide de fracturation et le coulis de ciment, réduisant efficacement le risque de perte de liquide et de blocage pendant le forage et améliorant l'efficacité et la sécurité du forage.
Industrie textile et papetière : le CMC peut être utilisé comme agent d'encollage de fil, agent de finition textile et additif pour papier dans les domaines du textile et de la fabrication du papier, ce qui peut améliorer la résistance du fil et la résistance à l'eau et à la traction du papier.
5. Demande du marché et perspectives de développement de CMC
Avec le développement rapide de l’économie mondiale et les progrès technologiques, la demande du marché pour les CMC augmente. En particulier dans les industries alimentaire et pharmaceutique, alors que les consommateurs accordent davantage d'attention à la santé et à la sécurité, l'épaississant naturel et inoffensif CMC a progressivement remplacé certains produits chimiques synthétiques. À l'avenir, la demande pour le marché de la CMC devrait continuer à croître, en particulier dans les perspectives d'application des épaississants alimentaires, des fluides de forage, des supports de médicaments à libération contrôlée, etc.
Étant donné que la matière première de la CMC est principalement la cellulose naturelle, le processus de production est relativement respectueux de l'environnement. Afin de répondre à la tendance de développement de l'industrie chimique verte, le processus de production de CMC s'améliore également constamment, comme la réduction des émissions de pollution dans le processus de production, l'amélioration de l'utilisation des ressources, etc., et s'efforce de faire en sorte que la production de CMC atteigne l'objectif. du développement durable.
En tant que dérivé important de la cellulose, la carboxyméthylcellulose sodique (CMC) a été largement utilisée dans de nombreuses industries telles que la chimie, l'alimentation, la médecine, la chimie quotidienne, le pétrole, le textile et la fabrication du papier en raison de sa solubilité unique dans l'eau, de son épaississement et de sa bonne stabilité. Avec l'avancement de la technologie et l'augmentation de la demande du marché, le processus de production et les domaines d'application du CMC sont en constante expansion, et il présente un potentiel de développement important dans les domaines de l'industrie chimique verte et des applications hautes performances à l'avenir.
Heure de publication : 01 novembre 2024