Kas ir CMC ķīmiskajā rūpniecībā?

Ķīmiskajā rūpniecībā CMC (karboksimetilcelulozes nātrijs) sauc arī par CMC. CMC ir svarīgs celulozes atvasinājums, ko iegūst, ķīmiski modificējot dabisko celulozi. Konkrēti, CMC molekulārā struktūra ir tāda, ka celulozes molekulā tiek ievadītas karboksimetilgrupas, kas tai piešķir daudzas jaunas fizikālās un ķīmiskās īpašības, tāpēc to plaši izmanto ķīmiskajā, pārtikas, medicīnas un citās nozarēs.

1. CMC ķīmiskā struktūra un īpašības
CMC ir celulozes ētera savienojums, ko iegūst celulozes un hloretiķskābes reakcijā, un tā pamatstruktūrvienība ir β-1,4-glikozes gredzens. Atšķirībā no dabiskās celulozes, karboksimetilgrupas tiek ievadītas CMC molekulārajā struktūrā, kas ļauj tai veidot viskozu koloidālu šķīdumu ūdenī. CMC molekulmasu var pielāgot atbilstoši reakcijas pakāpei, un dažādu molekulmasu CMC uzrāda atšķirīgu šķīdību un viskozitāti lietošanā. CMC šķīdību un viskozitāti ietekmē aizvietošanas pakāpe (tas ir, aizvietotāju skaits uz celulozes molekulas). CMC ar augstu aizvietošanas pakāpi parasti ir augstāka šķīdība ūdenī un viskozitāte. CMC ir augsta ķīmiskā stabilitāte, tai ir noteikta tolerance pret skābju un sārmu vidi, tas nav toksisks un nekaitīgs, kā arī atbilst vides aizsardzības un veselības standartiem.

2. CMC ražošanas process
CMC ražošanas process ietver trīs posmus: sārmināšanu, ēterizāciju un pēcapstrādi.

Alkalizācija: celulozi (parasti no dabīgiem materiāliem, piemēram, kokvilnas un koksnes masas) apstrādā ar nātrija hidroksīdu, lai uzlabotu celulozes hidroksilaktivitāti, kas ir ērti turpmākām reakcijām.
Ēterifikācija: sārmainātajai celulozei pievieno nātrija hloracetātu, un reakcijas laikā ievada karboksimetilgrupas, lai celulozi pārvērstu par karboksimetilcelulozi.
Pēcapstrāde: reakcijas radīto CMC neitralizē, filtrē, žāvē un sasmalcina, lai beidzot iegūtu dažādu specifikāciju produktus. Produkta aizstāšanas pakāpi un molekulmasu var regulēt, kontrolējot reakcijas apstākļus, izejvielu koncentrāciju un reakcijas laiku, lai iegūtu CMC produktus ar dažādu viskozitāti un šķīdības īpašībām.

3. CMC veiktspējas raksturlielumi
Kā ļoti efektīvs biezinātājs, stabilizators, plēves veidotājs un līmviela, CMC ir šādas darbības īpašības:

Laba šķīdība ūdenī: CMC viegli šķīst ūdenī un var veidot caurspīdīgu koloidālu šķīdumu, un šķīdināšanas process ir maigs un viegli lietojams.
Spēcīgs sabiezēšanas efekts: CMC var ievērojami palielināt šķīduma viskozitāti zemākā koncentrācijā, tāpēc daudzos gadījumos, kad ir nepieciešama sabiezēšana, tam ir augsta pielietojuma vērtība.
Stabilitāte: CMC ir augsta tolerance pret skābēm, sārmiem, gaismu, siltumu utt., Un tai ir laba šķīduma stabilitāte.
Drošs un netoksisks: CMC plaši izmanto pārtikas, medicīnas un citās nozarēs. Tas ir drošs un netoksisks un piemērots materiāliem tiešai vai netiešai saskarei ar pārtiku.

4. CMC pielietojuma lauki
Pārtikas rūpniecība: CMC pārtikas rūpniecībā plaši izmanto kā biezinātāju, emulgatoru, stabilizatoru utt. To var izmantot saldējumā, ievārījumā, garšvielās, dzērienos, piena produktos utt., lai efektīvi uzlabotu ēdiena tekstūru, garšu un stabilitāti. Piemēram, CMC kā saldējuma biezinātājs var efektīvi novērst ledus kristālu veidošanos un padarīt saldējuma garšu maigāku.

Farmācijas rūpniecība: farmācijas jomā CMC var izmantot kā līmi tabletēm, matricu ziedēm un biezinātāju dažām šķidrām zālēm. CMC ir arī noteiktas adhēzijas un plēvi veidojošas īpašības, kas var uzlabot zāļu kontrolētās izdalīšanās efektu un uzlabot zāļu stabilitāti un absorbcijas ātrumu.

Ikdienas ķīmiskā rūpniecība: kosmētikā un personīgās higiēnas līdzekļos CMC plaši izmanto losjonos, krēmos, šampūnos un citos produktos kā biezinātāju un stabilizatoru. CMC labā šķīdība ūdenī un plēvi veidojošās īpašības ļauj stabilizēt kosmētikas struktūru un uzlabot produkta maigumu.

Naftas rūpniecība: CMC spēlē biezinātāja un filtrēšanas līdzekļa lomu urbšanas šķidrumā, sašķelšanas šķidrumā un cementa suspensijā, efektīvi samazinot šķidruma zuduma un bloķēšanas risku urbšanas laikā un uzlabojot urbšanas efektivitāti un drošību.

Tekstilizstrādājumu un papīra ražošanas nozare: CMC var izmantot kā dzijas līmēšanas līdzekli, tekstilizstrādājumu apdares līdzekli un papīra piedevu tekstilizstrādājumu un papīra ražošanas jomās, kas var uzlabot dzijas izturību un uzlabot papīra ūdensizturību un stiepes izturību.

5. CMC tirgus pieprasījums un attīstības perspektīvas
Strauji attīstoties globālajai ekonomikai un tehnoloģiju attīstībai, pieaug tirgus pieprasījums pēc CMC. Īpaši pārtikas un farmācijas nozarēs, jo patērētāji pievērš lielāku uzmanību veselībai un drošībai, dabiskais un nekaitīgais biezinātājs CMC pakāpeniski ir aizstājis dažas sintētiskās ķīmiskās vielas. Paredzams, ka nākotnē pieprasījums pēc CMC tirgus turpinās paplašināties, jo īpaši pārtikas biezinātāju, urbšanas šķidrumu, zāļu kontrolētas izdalīšanās nesēju utt. izmantošanas perspektīvās.

Tā kā CMC izejvielu avots galvenokārt ir dabīgā celuloze, ražošanas process ir salīdzinoši videi draudzīgs. Lai apmierinātu zaļās ķīmiskās rūpniecības attīstības tendences, arī CMC ražošanas process tiek nepārtraukti pilnveidots, piemēram, samazinot piesārņojuma emisijas ražošanas procesā, uzlabojot resursu izmantošanu utt., kā arī tiekties, lai CMC ražošana atbilstu mērķim. ilgtspējīgai attīstībai.

Kā svarīgs celulozes atvasinājums nātrija karboksimetilceluloze (CMC) ir plaši izmantota daudzās nozarēs, piemēram, ķīmiskajā, pārtikas, medicīnas, ikdienas ķīmisko vielu, naftas, tekstilizstrādājumu un papīra ražošanā, pateicoties tās unikālajai šķīdībai ūdenī, sabiezēšanai un labai stabilitātei. Attīstoties tehnoloģijām un pieaugot tirgus pieprasījumam, CMC ražošanas process un pielietojuma jomas nepārtraukti paplašinās, un tam ir nozīmīgs attīstības potenciāls zaļās ķīmiskās rūpniecības un augstas veiktspējas lietojumu jomās nākotnē.