Chemijos pramonėje CMC (karboksimetilceliuliozės natrio druska) dar vadinamas CMC. CMC yra svarbus celiuliozės darinys, gaunamas chemiškai modifikuojant natūralią celiuliozę. Tiksliau, CMC molekulinė struktūra yra ta, kad į celiuliozės molekulę įvedamos karboksimetilo grupės, kurios suteikia jai daug naujų fizinių ir cheminių savybių, todėl jis plačiai naudojamas chemijos, maisto, medicinos ir kitose pramonės šakose.
1. CMC cheminė struktūra ir savybės
CMC yra celiuliozės eterio junginys, gaunamas celiuliozės ir chloracto rūgšties reakcijos metu, o jo pagrindinis struktūrinis vienetas yra β-1,4-gliukozės žiedas. Skirtingai nuo natūralios celiuliozės, karboksimetilo grupės yra įtrauktos į CMC molekulinę struktūrą, todėl vandenyje susidaro klampus koloidinis tirpalas. CMC molekulinė masė gali būti koreguojama pagal reakcijos laipsnį, o skirtingos molekulinės masės CMC skiriasi tirpumu ir klampumu. CMC tirpumui ir klampumui įtakos turi pakeitimo laipsnis (ty pakaitų skaičius celiuliozės molekulėje). CMC su dideliu pakeitimo laipsniu paprastai turi didesnį tirpumą vandenyje ir klampumą. CMC pasižymi dideliu cheminiu stabilumu, turi tam tikrą toleranciją rūgštinei ir šarminei aplinkai, yra netoksiškas ir nekenksmingas, atitinka aplinkos apsaugos ir sveikatos standartus.
2. CMC gamybos procesas
CMC gamybos procesą sudaro trys etapai: šarminimas, eterinimas ir tolesnis apdorojimas.
Šarminimas: celiuliozė (dažniausiai iš natūralių medžiagų, tokių kaip medvilnė ir medienos plaušiena) apdorojama natrio hidroksidu, siekiant sustiprinti celiuliozės hidroksilo aktyvumą, kuris yra patogus vėlesnėms reakcijoms.
Eterifikavimas: į šarminę celiuliozę pridedama natrio chloracetato, o karboksimetilo grupės įvedamos per reakciją, kad celiuliozė virstų karboksimetilceliulioze.
Tolesnis apdorojimas: reakcijos metu susidaręs CMC neutralizuojamas, filtruojamas, džiovinamas ir susmulkinamas, kad galiausiai būtų gauti skirtingų specifikacijų produktai. Produkto pakeitimo laipsnį ir molekulinę masę galima reguliuoti kontroliuojant reakcijos sąlygas, žaliavos koncentraciją ir reakcijos laiką, kad būtų gauti skirtingo klampumo ir tirpumo CMC produktai.
3. CMC veikimo charakteristikos
Kaip labai efektyvus tirštiklis, stabilizatorius, plėvelės formuotojas ir klijai, CMC pasižymi šiomis eksploatacinėmis savybėmis:
Geras tirpumas vandenyje: CMC lengvai tirpsta vandenyje ir gali sudaryti skaidrų koloidinį tirpalą, o tirpimo procesas yra švelnus ir lengvai valdomas.
Stiprus tirštinimo efektas: CMC gali žymiai padidinti tirpalo klampumą esant mažesnei koncentracijai, todėl daugeliu atvejų, kai reikalingas tirštinimo efektas, jis turi didelę naudojimo vertę.
Stabilumas: CMC gerai toleruoja rūgštį, šarmą, šviesą, šilumą ir kt., Taip pat turi gerą tirpalo stabilumą.
Saugus ir netoksiškas: CMC plačiai naudojamas maisto, medicinos ir kitose pramonės šakose. Jis yra saugus ir netoksiškas, tinkamas medžiagoms, kurios tiesiogiai ar netiesiogiai liečiasi su maistu.
4. CMC taikymo sritys
Maisto pramonė: CMC maisto pramonėje plačiai naudojamas kaip tirštiklis, emulsiklis, stabilizatorius ir kt. Jis gali būti naudojamas leduose, uogienėse, pagarduose, gėrimuose, pieno produktuose ir kt., siekiant efektyviai pagerinti maisto tekstūrą, skonį ir stabilumą. Pavyzdžiui, CMC kaip ledų tirštiklis gali veiksmingai užkirsti kelią ledo kristalų susidarymui ir padaryti ledų skonį švelnesnį.
Farmacijos pramonė: Farmacijos srityje CMC gali būti naudojamas kaip tablečių klijai, tepalų matrica ir kai kurių skystų vaistų tirštiklis. CMC taip pat turi tam tikrų sukibimo ir plėvelę formuojančių savybių, kurios gali pagerinti kontroliuojamą vaistų atpalaidavimo poveikį ir pagerinti vaistų stabilumą bei absorbcijos greitį.
Kasdienė chemijos pramonė: kosmetikoje ir asmens priežiūros gaminiuose CMC plačiai naudojamas losjonuose, kremuose, šampūnuose ir kituose produktuose kaip tirštiklis ir stabilizatorius. CMC geras tirpumas vandenyje ir plėvelę formuojančios savybės leidžia stabilizuoti kosmetikos struktūrą ir pagerinti gaminio minkštumą.
Naftos pramonė: CMC atlieka tirštiklio ir filtravimo agento vaidmenį gręžimo skystyje, ardymo skystyje ir cemento srutose, efektyviai sumažindamas skysčio praradimo ir užsikimšimo riziką gręžimo metu ir pagerindamas gręžimo efektyvumą bei saugą.
Tekstilės ir popieriaus gamybos pramonė: CMC gali būti naudojamas kaip verpalų klijavimo priemonė, tekstilės apdailos medžiaga ir popieriaus priedas tekstilės ir popieriaus gamybos srityse, o tai gali pagerinti verpalų stiprumą ir pagerinti popieriaus atsparumą vandeniui bei tempimo stiprumą.
5. CMC rinkos paklausa ir plėtros perspektyvos
Sparčiai vystantis pasaulinei ekonomikai ir technologinei pažangai, CMC paklausa rinkoje auga. Ypač maisto ir farmacijos pramonėje, kadangi vartotojai daugiau dėmesio skiria sveikatai ir saugai, natūralus ir nekenksmingas tirštiklis CMC palaipsniui pakeitė kai kurias sintetines chemines medžiagas. Ateityje tikimasi, kad CMC rinkos paklausa ir toliau augs, ypač maisto tirštiklių, gręžimo skysčių, vaistų kontroliuojamo atpalaidavimo nešiklių ir kt.
Kadangi CMC žaliavos šaltinis daugiausia yra natūrali celiuliozė, gamybos procesas yra gana nekenksmingas aplinkai. Siekiant patenkinti žaliosios chemijos pramonės plėtros tendencijas, CMC gamybos procesas taip pat nuolat tobulinamas, pvz., mažinamas taršos išmetimas gamybos procese, gerinamas išteklių panaudojimas ir kt., Taip pat stengiamasi, kad CMC gamyba atitiktų tikslą. tvaraus vystymosi.
Kaip svarbus celiuliozės darinys, natrio karboksimetilceliuliozė (CMC) buvo plačiai naudojama daugelyje pramonės šakų, pavyzdžiui, chemijos, maisto, medicinos, kasdienių chemikalų, naftos, tekstilės ir popieriaus gamybos dėl savo unikalaus tirpumo vandenyje, tirštinimo ir gero stabilumo. Tobulėjant technologijoms ir didėjant paklausai rinkoje, CMC gamybos procesas ir taikymo sritys nuolat plečiasi, o ateityje jis turi svarbų plėtros potencialą žaliosios chemijos pramonės ir didelio našumo pritaikymo srityse.
Paskelbimo laikas: 2024-11-01