Na industria química, a CMC (carboximetilcelulosa sódica) tamén se denomina CMC. CMC é un importante derivado da celulosa que se obtén modificando químicamente a celulosa natural. En concreto, a estrutura molecular do CMC é que os grupos carboximetilo introdúcense na molécula de celulosa, o que lle confire moitas novas propiedades físicas e químicas, polo que é amplamente utilizado en industrias químicas, alimentarias, medicinais e outras.
1. Estrutura química e propiedades dos CMC
CMC é un composto de éter de celulosa obtido pola reacción de celulosa e ácido cloroacético, e a súa unidade estrutural básica é o anel β-1,4-glicosa. A diferenza da celulosa natural, os grupos carboximetilo introdúcense na estrutura molecular do CMC, o que lle permite formar unha solución coloidal viscosa en auga. O peso molecular do CMC pódese axustar segundo o grao de reacción e os CMC de diferentes pesos moleculares mostran diferentes solubilidade e viscosidade na aplicación. A solubilidade e viscosidade do CMC están afectadas polo grao de substitución (é dicir, o número de substituíntes na molécula de celulosa). CMC cun alto grao de substitución adoita ter maior solubilidade en auga e viscosidade. CMC ten unha alta estabilidade química, ten unha certa tolerancia aos ambientes ácidos e alcalinos, non é tóxico e inofensivo e cumpre coas normas de protección ambiental e saúde.
2. Proceso de produción de CMC
O proceso de produción de CMC inclúe tres pasos: alcalinización, eterificación e post-tratamento.
Alcalinización: a celulosa (xeralmente procedente de materiais naturais como o algodón e a pasta de madeira) trátase con hidróxido de sodio para mellorar a actividade hidroxilo da celulosa, o que é conveniente para as reaccións posteriores.
Eterificación: engádese cloroacetato de sodio á celulosa alcalinada e introdúcense grupos carboximetil mediante a reacción para converter a celulosa en carboximetil celulosa.
Post-tratamento: o CMC xerado pola reacción neutralízase, filtrase, seca e tritura para finalmente obter produtos de diferentes especificacións. O grao de substitución e o peso molecular do produto pódense axustar controlando as condicións de reacción, a concentración de materia prima e o tempo de reacción, para obter produtos CMC con diferentes viscosidades e propiedades de solubilidade.
3. Características de rendemento do CMC
Como espesante, estabilizador, formador de película e adhesivo altamente eficiente, CMC ten as seguintes características de rendemento:
Boa solubilidade en auga: CMC é facilmente soluble en auga e pode formar unha solución coloidal transparente, e o proceso de disolución é suave e fácil de operar.
Forte efecto espesante: CMC pode aumentar significativamente a viscosidade da solución a unha concentración máis baixa, o que fai que teña un alto valor de aplicación en moitas ocasións nas que se requiren efectos espesantes.
Estabilidade: CMC ten alta tolerancia ao ácido, álcali, luz, calor, etc., e ten unha boa estabilidade da solución.
Seguro e non tóxico: CMC é amplamente utilizado en alimentos, medicina e outras industrias. É seguro e non tóxico e adecuado para materiais en contacto directo ou indirecto con alimentos.
4. Campos de aplicación do CMC
Industria alimentaria: CMC úsase amplamente como espesante, emulsionante, estabilizador, etc. na industria alimentaria. Pódese usar en xeados, marmelada, condimentos, bebidas, produtos lácteos, etc. para mellorar eficazmente a textura, o sabor e a estabilidade dos alimentos. Por exemplo, CMC como espesante no xeado pode evitar eficazmente a formación de cristais de xeo e facer que o sabor do xeado sexa máis suave.
Industria farmacéutica: no campo farmacéutico, a CMC pódese usar como adhesivo para comprimidos, matriz para ungüentos e espesante para algúns fármacos líquidos. CMC tamén ten certas propiedades de adhesión e formación de película, que poden mellorar o efecto de liberación controlada dos fármacos e mellorar a estabilidade e a taxa de absorción dos fármacos.
Industria química diaria: en cosméticos e produtos de coidado persoal, CMC úsase amplamente en loções, cremas, xampús e outros produtos como espesante e estabilizador. A boa solubilidade en auga e as propiedades formadoras de película de CMC permítenlle estabilizar a estrutura dos cosméticos e mellorar a suavidade do produto.
Industria do petróleo: CMC desempeña o papel de espesante e axente de filtración no fluído de perforación, fluído de fractura e suspensión de cemento, reducindo eficazmente o risco de perda de líquido e bloqueo durante a perforación e mellorando a eficiencia e a seguridade da perforación.
Industria téxtil e de fabricación de papel: CMC pódese usar como axente de encolado de fíos, axente de acabado téxtil e aditivo de papel nos campos téxtiles e de fabricación de papel, o que pode mellorar a resistencia dos fíos e mellorar a resistencia á auga e á tracción do papel.
5. Demanda do mercado e perspectivas de desenvolvemento de CMC
Co rápido desenvolvemento da economía global e o avance tecnolóxico, a demanda do mercado de CMC está crecendo. Especialmente nas industrias alimentarias e farmacéuticas, xa que os consumidores prestan máis atención á saúde e á seguridade, o espesante natural e inofensivo CMC substituíu gradualmente algúns produtos químicos sintéticos. No futuro, espérase que a demanda do mercado de CMC siga expandindo, especialmente nas perspectivas de aplicación de espesantes de alimentos, fluídos de perforación, portadores de liberación controlada de medicamentos, etc.
Dado que a fonte de materia prima de CMC é principalmente celulosa natural, o proceso de produción é relativamente respectuoso co medio ambiente. Co fin de atender á tendencia de desenvolvemento da industria química verde, o proceso de produción de CMC tamén está a mellorar constantemente, como a redución de emisións contaminantes no proceso de produción, a mellora da utilización de recursos, etc., e esfórzase para que a produción de CMC cumpra o obxectivo. de desenvolvemento sostible.
Como un importante derivado da celulosa, a carboximetil celulosa sódica (CMC) foi amplamente utilizada en moitas industrias, como química, alimentación, medicina, produtos químicos diarios, petróleo, téxtil e fabricación de papel debido á súa única solubilidade en auga, espesamento e boa estabilidade. Co avance da tecnoloxía e o aumento da demanda do mercado, o proceso de produción e os campos de aplicación de CMC están en constante expansión e ten un importante potencial de desenvolvemento nos campos da industria química verde e aplicacións de alto rendemento no futuro.
Hora de publicación: 01-nov-2024