Химия өнеркәсібінде CMC (карбоксиметил целлюлоза натрийі) CMC деп те аталады. CMC - табиғи целлюлозаны химиялық түрлендіру арқылы алынған маңызды целлюлоза туындысы. Нақтырақ айтсақ, ЦМС молекулалық құрылымы целлюлоза молекуласына карбоксиметил топтары енгізіледі, бұл оған көптеген жаңа физикалық және химиялық қасиеттер береді, сондықтан ол химия, тамақ, медицина және басқа салаларда кеңінен қолданылады.
1. ЦМС химиялық құрылымы және қасиеттері
ЦМС целлюлоза мен хлорсірке қышқылының реакциясы нәтижесінде алынған целлюлоза эфирінің қосылысы және оның негізгі құрылымдық бірлігі β-1,4-глюкоза сақинасы болып табылады. Табиғи целлюлозадан айырмашылығы, карбоксиметил топтары ЦМС молекулалық құрылымына енгізіледі, бұл оның суда тұтқыр коллоидты ерітінді түзуге мүмкіндік береді. CMC молекулалық массасын реакция дәрежесіне сәйкес реттеуге болады, ал әртүрлі молекулалық салмақтағы CMC қолдану кезінде әртүрлі ерігіштік пен тұтқырлықты көрсетеді. ЦМС ерігіштігі мен тұтқырлығына алмастыру дәрежесі әсер етеді (яғни целлюлоза молекуласындағы орынбасарлар саны). Ауыстыру дәрежесі жоғары CMC әдетте суда ерігіштігі мен тұтқырлығы жоғары болады. CMC жоғары химиялық тұрақтылыққа ие, қышқыл және сілтілі орталарға белгілі бір төзімділікке ие, улы емес және зиянсыз, қоршаған ортаны қорғау және денсаулық стандарттарына сәйкес келеді.
2. CMC өндіріс процесі
CMC өндіру процесі үш кезеңді қамтиды: сілтілеу, эфирлеу және кейінгі өңдеу.
Алкализация: целлюлоза (әдетте мақта және ағаш целлюлозасы сияқты табиғи материалдардан) целлюлозаның гидроксил белсенділігін арттыру үшін натрий гидроксидімен өңделеді, бұл кейінгі реакциялар үшін ыңғайлы.
Этерификация: сілтіленген целлюлозаға натрий хлорацетаты қосылады және целлюлозаны карбоксиметил целлюлозаға айналдыру реакциясы арқылы карбоксиметил топтары енгізіледі.
Кейінгі өңдеу: Реакция нәтижесінде пайда болған CMC әртүрлі сипаттамалардағы өнімдерді алу үшін бейтараптандырылады, сүзіледі, кептіріледі және ұсақталады. Өнімнің алмастыру дәрежесі мен молекулалық салмағы әртүрлі тұтқырлығы мен ерігіштік қасиеттері бар CMC өнімдерін алу үшін реакция жағдайларын, шикізат концентрациясын және реакция уақытын бақылау арқылы реттелуі мүмкін.
3. CMC өнімділік сипаттамалары
Жоғары тиімді қалыңдатқыш, тұрақтандырғыш, қабық түзеткіш және желім ретінде CMC келесі өнімділік сипаттамаларына ие:
Суда жақсы ерігіштігі: CMC суда оңай ериді және мөлдір коллоидтық ерітінді құра алады, ал еріту процесі жұмсақ және оңай жұмыс істейді.
Күшті қалыңдататын әсер: CMC ерітіндінің тұтқырлығын төменгі концентрацияда айтарлықтай арттыра алады, бұл қалыңдататын әсерлер қажет болатын көптеген жағдайларда оны жоғары қолдану мәніне ие етеді.
Тұрақтылық: CMC қышқылға, сілтіге, жарыққа, жылуға және т.б. жоғары төзімділікке ие және жақсы ерітінді тұрақтылығына ие.
Қауіпсіз және улы емес: CMC тамақ, медицина және басқа салаларда кеңінен қолданылады. Бұл қауіпсіз және улы емес және тағаммен тікелей немесе жанама байланысатын материалдарға жарамды.
4. CMC қолданбасының өрістері
Тамақ өнеркәсібі: ЦМС тамақ өнеркәсібінде қоюлатқыш, эмульгатор, тұрақтандырғыш және т.б. ретінде кеңінен қолданылады. Тағамның құрылымын, дәмін және тұрақтылығын тиімді жақсарту үшін оны балмұздақ, джем, дәмдеуіштер, сусын, сүт өнімдері және т.б. Мысалы, балмұздақтағы қоюландырғыш ретінде CMC мұз кристалдарының пайда болуын тиімді болдырмайды және балмұздақтың дәмін жұмсақ етеді.
Фармацевтика өнеркәсібі: Фармацевтика саласында CMC таблеткалар үшін желім, жақпа майлар үшін матрица және кейбір сұйық препараттар үшін қоюландырғыш ретінде пайдаланылуы мүмкін. CMC сондай-ақ белгілі бір адгезия және қабық түзетін қасиеттерге ие, бұл препараттардың бақыланатын босату әсерін жақсартуға және препараттардың тұрақтылығы мен сіңіру жылдамдығын жақсартуға мүмкіндік береді.
Күнделікті химия өнеркәсібі: Косметика мен жеке күтім өнімдерінде CMC лосьондарда, кремдерде, сусабындарда және басқа да өнімдерде қалыңдатқыш және тұрақтандырғыш ретінде кеңінен қолданылады. CMC суда жақсы ерігіштігі және қабық түзетін қасиеттері косметика құрылымын тұрақтандыруға және өнімнің жұмсақтығын жақсартуға мүмкіндік береді.
Мұнай өнеркәсібі: CMC бұрғылау сұйықтығында, сыну сұйықтығында және цемент шламында қоюлатқыш және сүзу агентінің рөлін атқарады, бұрғылау кезінде сұйықтықтың жоғалуы мен бітелу қаупін тиімді төмендетеді, бұрғылау тиімділігі мен қауіпсіздігін арттырады.
Тоқыма және қағаз өндіру өнеркәсібі: CMC тоқыма және қағаз жасау салаларында иірілген жіп өлшемін анықтау агенті, тоқыма әрлеу агенті және қағаз қоспасы ретінде пайдаланылуы мүмкін, бұл жіптің беріктігін жақсартады және қағаздың суға төзімділігі мен созылу беріктігін жақсартады.
5. Нарық сұранысы және ЦИК даму перспективалары
Жаһандық экономиканың қарқынды дамуымен және технологиялық прогреспен CMC-ге нарықтық сұраныс артып келеді. Әсіресе тамақ және фармацевтика өнеркәсібінде тұтынушылар денсаулық пен қауіпсіздікке көбірек көңіл бөлетіндіктен, табиғи және зиянсыз қоюландырғыш CMC кейбір синтетикалық химиялық заттарды біртіндеп ауыстырды. Болашақта CMC нарығына сұраныстың кеңеюі күтілуде, әсіресе азық-түлік қоюлатқыштарын, бұрғылау сұйықтықтарын, дәрі-дәрмекпен басқарылатын босату тасымалдағыштарын және т.б. қолдану перспективаларында.
CMC шикізат көзі негізінен табиғи целлюлоза болғандықтан, өндіріс процесі салыстырмалы түрде экологиялық таза. Жасыл химия өнеркәсібінің даму тенденциясын қанағаттандыру үшін CMC өндірісі өндіріс процесінде ластаушы шығарындыларды азайту, ресурстарды пайдалануды жақсарту және т. тұрақты даму.
Маңызды целлюлоза туындысы ретінде натрий карбоксиметил целлюлозасы (CMC) суда бірегей ерігіштігі, қоюлануы және жақсы тұрақтылығы арқасында химия, тамақ, медицина, күнделікті химиялық заттар, мұнай, тоқыма және қағаз өндірісі сияқты көптеген салаларда кеңінен қолданылды. Технологияның дамуымен және нарықтық сұраныстың артуымен, CMC өндіріс процесі мен қолдану өрістері үнемі кеңейіп келеді және ол болашақта жасыл химия өнеркәсібі және жоғары өнімді қосымшалар салаларында маңызды даму әлеуетіне ие.
Жіберу уақыты: 01 қараша 2024 ж