Նատրիումի կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզայի հատկությունները և արտադրանքի ներմուծումը

Նատրիումի կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզը, որը կոչվում է կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզ (CMC) բարձր պոլիմերային մանրաթելային եթերի մի տեսակ է, որը պատրաստված է բնական ցելյուլոզայի քիմիական ձևափոխմամբ: Դրա կառուցվածքը հիմնականում D-գլյուկոզայի միավոր է β-ի միջոցով (1→4) Բանալիները կապված են միմյանց հետ:

CMC-ն սպիտակ կամ կաթնային սպիտակ մանրաթելային փոշի կամ հատիկներ է՝ 0,5-0,7 գ/սմ3 խտությամբ, գրեթե առանց հոտի, անհամ և հիգրոսկոպիկ։ Հեշտությամբ ցրվում է ջրի մեջ՝ ձևավորելով թափանցիկ կոլոիդային լուծույթ, որը չի լուծվում օրգանական լուծիչներում, ինչպիսին է էթանոլը: 1% ջրային լուծույթի pH-ը 6,5-8,5 է, երբ pH>10 կամ <5, լորձաթաղանթի մածուցիկությունը զգալիորեն նվազում է, իսկ արդյունավետությունը լավագույնն է, երբ pH=7: Կայուն է ջերմության նկատմամբ, մածուցիկությունը արագորեն բարձրանում է 20°C-ից ցածր և դանդաղ փոխվում է 45°C-ում: 80°C-ից բարձր երկարատև ջեռուցումը կարող է դեֆորմացնել կոլոիդը և զգալիորեն նվազեցնել մածուցիկությունը և արդյունավետությունը: Այն հեշտությամբ լուծվում է ջրի մեջ և լուծույթը թափանցիկ է; այն շատ կայուն է ալկալային լուծույթում, բայց հեշտությամբ հիդրոլիզվում է, երբ հանդիպում է թթվին, և նստում է, երբ pH արժեքը 2-3 է, ինչպես նաև արձագանքելու է բազմավալենտ մետաղների աղերի հետ։

Կառուցվածքային բանաձև՝ C6H7(OH)2OCH2COONa Մոլեկուլային բանաձև՝ C8H11O5Na

Հիմնական ռեակցիան հետևյալն է. բնական ցելյուլոզը սկզբում ենթարկվում է ալկալիզացման ռեակցիա NaOH-ի հետ, իսկ քլորաքացախաթթվի ավելացմամբ՝ գլյուկոզայի միավորի վրա գտնվող հիդրօքսիլ խմբի ջրածինը ենթարկվում է փոխարինման ռեակցիա՝ քլորաքացախաթթվի կարբոքսիմեթիլ խմբի հետ: Կառուցվածքային բանաձևից երևում է, որ յուրաքանչյուր գլյուկոզայի միավորի վրա կա երեք հիդրօքսիլ խումբ, այսինքն՝ C2, C3 և C6 հիդրօքսիլ խմբեր։ Յուրաքանչյուր հիդրօքսիլ խմբի ջրածինը փոխարինվում է կարբոքսիմեթիլով, որը սահմանվում է որպես 3-ի փոխարինման աստիճան: CMC-ի փոխարինման աստիճանն ուղղակիորեն ազդում է լուծելիության, էմուլսացման, խտացման, կայունության, թթվային դիմադրության և աղի դիմադրության վրա:CMC .

Ընդհանրապես ենթադրվում է, որ երբ փոխարինման աստիճանը մոտ 0,6-0,7 է, էմուլգացնող գործունակությունը ավելի լավ է, և փոխարինման աստիճանի բարձրացմամբ, համապատասխանաբար բարելավվում են այլ հատկություններ: Երբ փոխարինման աստիճանը 0,8-ից մեծ է, նրա թթվային դիմադրությունը և աղի դիմադրությունը զգալիորեն մեծանում են: .

Բացի այդ, վերևում նշվեց նաև, որ յուրաքանչյուր միավորի վրա կա երեք հիդրօքսիլ խումբ, այսինքն՝ C2 և C3 երկրորդական հիդրօքսիլ խմբերը և C6-ի առաջնային հիդրօքսիլ խումբը։ Տեսականորեն, առաջնային հիդրօքսիլ խմբի ակտիվությունն ավելի մեծ է, քան երկրորդային հիդրօքսիլ խմբինը, սակայն C-ի իզոտոպային ազդեցության համաձայն, -OH խումբը C2-ի վրա ավելի թթվային է, հատկապես ուժեղ ալկալիների միջավայրում, նրա ակտիվությունը: ավելի ուժեղ է, քան C3-ը և C6-ը, ուստի ավելի հակված է փոխարինման ռեակցիաներին, որին հաջորդում է C6-ը, իսկ C3-ն ամենաթույլն է:

Իրականում, CMC-ի կատարումը կապված է ոչ միայն փոխարինման աստիճանի, այլ նաև կարբոքսիմեթիլ խմբերի բաշխման միատեսակության հետ ամբողջ ցելյուլոզայի մոլեկուլում և յուրաքանչյուր միավորում հիդրօքսիմեթիլ խմբերի փոխարինումը C2, C3 և C6-ով: յուրաքանչյուր մոլեկուլ: միատարրության հետ կապված. Քանի որ CMC-ն խիստ պոլիմերացված գծային միացություն է, և դրա կարբոքսիմեթիլ խումբն ունի անհամասեռ փոխարինում մոլեկուլում, մոլեկուլները տարբեր կողմնորոշումներ ունեն, երբ լուծույթը կանգուն է մնում, և գծային մոլեկուլի երկարությունը տարբեր է, երբ լուծույթում կա կտրող ուժ։ . Առանցքը հակված է թեքվելու դեպի հոսքի ուղղությունը, և այդ միտումն ավելի է ուժեղանում կտրման արագության մեծացմամբ, մինչև վերջնական կողմնորոշումը ամբողջությամբ դասավորվի: CMC-ի այս հատկանիշը կոչվում է կեղծ պլաստիկություն: CMC-ի կեղծ պլաստիկությունը նպաստում է համասեռացման և խողովակաշարի փոխադրմանը, և հեղուկ կաթում այն ​​շատ յուղոտ չի լինի, ինչը նպաստում է կաթի բույրի ազատմանը: .

CMC արտադրանքներն օգտագործելու համար մենք պետք է լավ պատկերացում ունենանք հիմնական պարամետրերի մասին, ինչպիսիք են կայունությունը, մածուցիկությունը, թթվային դիմադրությունը և մածուցիկությունը: Իմացեք, թե ինչպես ենք մենք ընտրում ճիշտ ապրանքը:

Ցածր մածուցիկությամբ CMC արտադրանքներն ունեն թարմացնող համ, ցածր մածուցիկություն և գրեթե ոչ մի հաստ զգացողություն: Դրանք հիմնականում օգտագործվում են հատուկ սոուսների և ըմպելիքների մեջ։ Առողջ բանավոր հեղուկները նույնպես լավ ընտրություն են:

Միջին մածուցիկության CMC արտադրանքը հիմնականում օգտագործվում է պինդ ըմպելիքների, սովորական սպիտակուցային ըմպելիքների և մրգային հյութերի մեջ: Ինչպես ընտրել, կախված է ինժեներների անձնական սովորություններից: Կաթնամթերքի ըմպելիքների կայունության հարցում ՃԿԿ-ն մեծ ներդրում է ունեցել։

Բարձր մածուցիկությամբ CMC արտադրանքները համեմատաբար մեծ կիրառման տարածք ունեն: Համեմատած օսլայի, գուարի մաստակի, քսանթան ռետինի և այլ ապրանքների հետ՝ CMC-ի կայունությունը դեռևս համեմատաբար ակնհայտ է, հատկապես մսամթերքի մեջ, CMC-ի ջրի պահպանման առավելությունն ավելի ակնհայտ է: Պաղպաղակի նման կայունացուցիչների շարքում CMC-ն նույնպես լավ ընտրություն է:

CMC-ի որակը չափելու հիմնական ցուցանիշներն են փոխարինման աստիճանը (DS) և մաքրությունը: Ընդհանուր առմամբ, CMC-ի հատկությունները տարբեր են, եթե DS-ն տարբեր է. որքան բարձր է փոխարինման աստիճանը, այնքան ավելի ուժեղ է լուծելիությունը, և այնքան լավ է լուծույթի թափանցիկությունն ու կայունությունը։ Ըստ զեկույցների, CMC-ի թափանցիկությունն ավելի լավ է, երբ փոխարինման աստիճանը 0,7-1,2 է, իսկ նրա ջրային լուծույթի մածուցիկությունը ամենամեծն է, երբ pH-ի արժեքը 6-9 է։

Դրա որակն ապահովելու համար, բացի եթերիֆիկացման նյութի ընտրությունից, պետք է հաշվի առնել նաև որոշ գործոններ, որոնք ազդում են փոխարինման և մաքրության աստիճանի վրա, ինչպիսիք են կապը ալկալիի և եթերիֆիկացման նյութի քանակի, եթերացման ժամանակի, ջրի պարունակության միջև: համակարգը, ջերմաստիճանը, DH արժեքը, լուծույթը Կոնցենտրացիան և աղը և այլն:

CMC պատրաստի արտադրանքի որակը հիմնականում կախված է արտադրանքի լուծումից։ Եթե ​​արտադրանքի լուծույթը թափանցիկ է, կան քիչ գելային մասնիկներ, ազատ մանրաթելեր և կեղտերի սև կետեր, ապա հիմնականում հաստատվում է, որ CMC-ի որակը լավ է: Եթե ​​լուծումը մնացել է մի քանի օր, լուծումը չի առաջանում։ Սպիտակ կամ պղտոր, բայց դեռ շատ պարզ, դա ավելի լավ արտադրանք է: