Dalam industri kimia, CMC (Carboxymethyl Cellulose Sodium) disebut juga dengan CMC. CMC adalah turunan selulosa penting yang diperoleh dengan memodifikasi selulosa alami secara kimia. Secara khusus, struktur molekul CMC adalah gugus karboksimetil dimasukkan ke dalam molekul selulosa, yang memberinya banyak sifat fisik dan kimia baru, sehingga banyak digunakan dalam industri kimia, makanan, obat-obatan, dan industri lainnya.
1. Struktur kimia dan sifat CMC
CMC adalah senyawa selulosa eter yang diperoleh melalui reaksi selulosa dan asam kloroasetat, dan unit struktur dasarnya adalah cincin β-1,4-glukosa. Tidak seperti selulosa alami, gugus karboksimetil dimasukkan ke dalam struktur molekul CMC, yang memungkinkannya membentuk larutan koloid kental dalam air. Berat molekul CMC dapat disesuaikan dengan derajat reaksinya, dan CMC dengan berat molekul berbeda menunjukkan kelarutan dan viskositas yang berbeda dalam penerapannya. Kelarutan dan viskositas CMC dipengaruhi oleh derajat substitusi (yaitu jumlah substituen pada molekul selulosa). CMC dengan derajat substitusi yang tinggi biasanya memiliki kelarutan dan viskositas dalam air yang lebih tinggi. CMC memiliki stabilitas kimia yang tinggi, memiliki toleransi tertentu terhadap lingkungan asam dan alkali, tidak beracun dan tidak berbahaya, serta memenuhi standar perlindungan lingkungan dan kesehatan.
2. Proses produksi CMC
Proses produksi CMC meliputi tiga langkah: alkalisasi, eterifikasi, dan pasca perawatan.
Alkalisasi: Selulosa (biasanya dari bahan alami seperti kapas dan pulp kayu) diolah dengan natrium hidroksida untuk meningkatkan aktivitas hidroksil selulosa, yang memudahkan reaksi selanjutnya.
Eterifikasi: Natrium kloroasetat ditambahkan ke selulosa yang dialkalisasi, dan gugus karboksimetil dimasukkan melalui reaksi untuk mengubah selulosa menjadi karboksimetil selulosa.
Pasca pengolahan: CMC yang dihasilkan oleh reaksi dinetralkan, disaring, dikeringkan dan dihancurkan hingga akhirnya diperoleh produk dengan spesifikasi berbeda. Derajat substitusi dan berat molekul produk dapat diatur dengan mengontrol kondisi reaksi, konsentrasi bahan baku dan waktu reaksi, sehingga diperoleh produk CMC dengan sifat viskositas dan kelarutan yang berbeda.
3. Karakteristik kinerja CMC
Sebagai pengental, penstabil, pembentuk film dan perekat yang sangat efisien, CMC memiliki karakteristik kinerja sebagai berikut:
Kelarutan dalam air yang baik: CMC mudah larut dalam air dan dapat membentuk larutan koloid transparan, serta proses pelarutannya lembut dan mudah dioperasikan.
Efek pengentalan yang kuat: CMC dapat secara signifikan meningkatkan viskositas larutan pada konsentrasi yang lebih rendah, sehingga memiliki nilai aplikasi yang tinggi dalam banyak kesempatan di mana efek pengentalan diperlukan.
Stabilitas: CMC memiliki toleransi yang tinggi terhadap asam, alkali, cahaya, panas, dll., dan memiliki stabilitas larutan yang baik.
Aman dan tidak beracun: CMC banyak digunakan dalam makanan, obat-obatan dan industri lainnya. Aman dan tidak beracun serta cocok untuk bahan yang bersentuhan langsung atau tidak langsung dengan makanan.
4. Bidang aplikasi CMC
Industri makanan: CMC banyak digunakan sebagai pengental, pengemulsi, penstabil, dll dalam industri makanan. Dapat digunakan dalam es krim, selai, bumbu, minuman, produk susu, dll. untuk secara efektif meningkatkan tekstur, rasa, dan stabilitas makanan. Misalnya CMC sebagai pengental pada es krim yang efektif mencegah pembentukan kristal es dan membuat rasa es krim menjadi lebih halus.
Industri farmasi: Di bidang farmasi, CMC dapat digunakan sebagai perekat tablet, matriks salep, dan pengental beberapa obat cair. CMC juga memiliki sifat adhesi dan pembentuk film tertentu, yang dapat meningkatkan efek pelepasan obat yang terkontrol dan meningkatkan stabilitas dan laju penyerapan obat.
Industri kimia sehari-hari: Dalam kosmetik dan produk perawatan pribadi, CMC banyak digunakan dalam lotion, krim, sampo, dan produk lainnya sebagai pengental dan penstabil. Kelarutan CMC yang baik dalam air dan sifat pembentuk film memungkinkannya menstabilkan struktur kosmetik dan meningkatkan kelembutan produk.
Industri perminyakan: CMC berperan sebagai pengental dan bahan filtrasi dalam cairan pengeboran, cairan rekahan, dan bubur semen, secara efektif mengurangi risiko kehilangan dan penyumbatan cairan selama pengeboran, serta meningkatkan efisiensi dan keselamatan pengeboran.
Industri tekstil dan pembuatan kertas: CMC dapat digunakan sebagai bahan pengukur benang, bahan finishing tekstil dan bahan tambahan kertas di bidang tekstil dan pembuatan kertas, yang dapat meningkatkan kekuatan benang dan meningkatkan ketahanan air dan kekuatan tarik kertas.
5. Permintaan pasar dan prospek pengembangan CMC
Dengan pesatnya perkembangan ekonomi global dan kemajuan teknologi, permintaan pasar terhadap CMC semakin meningkat. Khususnya di industri makanan dan farmasi, karena konsumen lebih memperhatikan kesehatan dan keselamatan, pengental CMC yang alami dan tidak berbahaya secara bertahap menggantikan beberapa bahan kimia sintetis. Di masa depan, permintaan pasar CMC diperkirakan akan terus meningkat, terutama dalam prospek penerapan pengental makanan, cairan pengeboran, pembawa pelepasan obat, dll.
Karena sumber bahan baku CMC sebagian besar adalah selulosa alami, maka proses produksinya relatif ramah lingkungan. Untuk memenuhi tren perkembangan industri kimia ramah lingkungan, proses produksi CMC juga terus ditingkatkan, seperti mengurangi emisi polusi dalam proses produksi, meningkatkan pemanfaatan sumber daya, dll, dan berupaya agar produksi CMC memenuhi tujuan. pembangunan berkelanjutan.
Sebagai turunan selulosa yang penting, natrium karboksimetil selulosa (CMC) telah banyak digunakan di banyak industri seperti kimia, makanan, obat-obatan, bahan kimia sehari-hari, minyak bumi, tekstil dan pembuatan kertas karena kelarutannya yang unik dalam air, pengentalan dan stabilitas yang baik. Dengan kemajuan teknologi dan meningkatnya permintaan pasar, proses produksi dan bidang aplikasi CMC terus berkembang, dan memiliki potensi pengembangan penting di bidang industri kimia ramah lingkungan dan aplikasi berkinerja tinggi di masa depan.
Waktu posting: 01 November 2024