La carboxyméthyl-cellulose (CMC) est un polymère à valeur industrielle importante. Il s'agit d'un éther de cellulose anionique soluble dans l'eau dérivé de la cellulose naturelle. La cellulose est l'un des polymères organiques les plus abondants dans la nature et est le principal composant des parois cellulaires végétales. La cellulose elle-même a une mauvaise solubilité dans l'eau, mais grâce à une modification chimique, la cellulose peut être transformée en dérivés avec une bonne solubilité dans l'eau, et le CMC en fait partie.
La structure moléculaire de CMC est obtenue en éthérifiant la partie hydroxyle (—OH) de la molécule de cellulose avec de l'acide chloroacétique (ClCH2COOH) pour générer un substituant carboxyméthylique (—Ch2COOH). La structure du CMC conserve la structure de la chaîne β-1,4-glucose de la cellulose, mais certains des groupes hydroxyle qui s'y trouvent sont remplacés par des groupes carboxyméthyl. Par conséquent, CMC conserve les caractéristiques de la chaîne polymère de la cellulose et a la fonctionnalité du groupe carboxyméthyle.
Propriétés chimiques de CMC
Le CMC est un polymère anionique. Étant donné que le groupe carboxyle (—CH2COOH) dans sa structure peut ioniser pour générer des charges négatives en solution aqueuse, le CMC peut former une solution colloïdale stable après la dissolution dans l'eau. La solubilité et la solubilité de l'eau de CMC sont affectées par son degré de substitution (DS) et le degré de polymérisation (DP). Le degré de substitution fait référence au nombre de groupes hydroxyle remplacés par des groupes carboxyle dans chaque unité de glucose. Généralement, plus le degré de substitution est élevé, meilleure est la solubilité dans l'eau. De plus, la solubilité et la viscosité de CMC à différentes valeurs de pH sont également différentes. Généralement, il montre une meilleure solubilité et une meilleure stabilité dans des conditions neutres ou alcalines, tandis que dans des conditions acides, la solubilité du CMC diminuera et peut même précipiter.
Propriétés physiques de CMC
La viscosité de la solution CMC est l'une de ses propriétés physiques les plus importantes. Sa viscosité est liée à de nombreux facteurs, notamment la concentration en solution, le degré de substitution, le degré de polymérisation, la température et la valeur du pH. Cette caractéristique de viscosité de CMC lui permet de montrer des effets épaissis, gélifiants et stabilisants dans de nombreuses applications. La viscosité du CMC a également les caractéristiques de l'éclairage de cisaillement, c'est-à-dire que la viscosité diminuera sous une force de cisaillement élevée, ce qui le rend avantageux dans certaines applications qui nécessitent une fluidité élevée.
Zones de candidature de CMC
En raison de ses propriétés physiques et chimiques uniques, le CMC est largement utilisé dans de nombreux domaines. Voici quelques-unes des principales domaines d'application:
Industrie alimentaire: CMC est utilisé comme épaississant, stabilisateur et émulsifiant dans l'industrie alimentaire. Il peut améliorer la texture et la stabilité des aliments, tels que les applications courantes dans la crème glacée, le yaourt, la gelée et la sauce.
Industrie pharmaceutique: CMC est utilisé comme excipient pour les médicaments et un adhésif pour les comprimés dans le domaine pharmaceutique. Il est également utilisé comme hydratant et agent de formation de films dans les pansements en plaie.
Produits chimiques quotidiens: Dans les produits quotidiens tels que le dentifrice, le shampooing, le détergent, etc., CMC est utilisé comme épaississant, agent de suspension et stabilisateur pour aider le produit à maintenir une bonne apparence et des performances.
Forage à l'huile: le CMC est utilisé comme activateur de viscosité et agent de filtration dans les liquides de forage à huile, ce qui peut améliorer les propriétés rhéologiques des liquides de forage et empêcher une pénétration excessive des liquides de forage.
Industries textiles et de papier papier: Dans l'industrie textile, CMC est utilisé pour les pâtes textiles et les agents de finition, tandis que dans l'industrie du papier, il est utilisé comme agent de renforcement et agent de dimensionnement pour le papier pour améliorer la résistance et la douceur du papier.
Protection et sécurité de l'environnement
CMC est un matériel respectueux de l'environnement qui peut être dégradé par les micro-organismes de nature, il ne provoquera donc pas de pollution à long terme à l'environnement. De plus, le CMC a une faible toxicité et une forte sécurité, et a un bon dossier de sécurité dans les applications alimentaires et pharmaceutiques. Néanmoins, en raison de sa production et de son application à grande échelle, l'attention doit toujours être accordée au traitement des déchets chimiques qui peuvent être générés au cours de son processus de production.
La carboxyméthyl-cellulose (CMC) est un polymère anionique soluble dans l'eau fonctionnellement diversifié. Le CMC obtenu par modification chimique conserve les excellentes propriétés de la cellulose naturelle tout en ayant une bonne solubilité dans l'eau et des propriétés physiques et chimiques uniques. Avec son épaississement, son gélification, sa stabilisation et ses autres fonctions, le CMC a été largement utilisé dans de nombreuses industries telles que la nourriture, la médecine, les produits chimiques quotidiens, le forage à l'huile, les textiles et la fabrication de papier. Sa protection de l'environnement et sa sécurité en font également l'additif préféré dans de nombreux produits.
Heure du poste: août-23-2024