Карбоксиметил целулоза (CMC) е полимер со важна индустриска вредност. Тоа е анјонски целулзен етер растворлив во вода, добиен од природна целулоза. Целулозата е еден од најзастапените органски полимери во природата и е главната компонента на растителните клеточни ѕидови. Самата целулоза има слаба растворливост во вода, но преку хемиска модификација, целулозата може да се трансформира во деривати со добра растворливост во вода, а CMC е еден од нив.
Молекуларната структура на CMC се добива со етерификација на хидроксилниот (-OH) дел од молекулата на целулоза со хлорооцетна киселина (ClCH2COOH) за да се генерира карбоксиметил супституент (-CH2COOH). Структурата на CMC ја задржува структурата на β-1,4-гликозниот синџир на целулоза, но некои од хидроксилните групи во него се заменети со карбоксиметил групи. Затоа, CMC ги задржува карактеристиките на полимерниот синџир на целулоза и ја има функционалноста на карбоксиметил групата.
Хемиски својства на CMC
CMC е анјонски полимер. Бидејќи карбоксилната (-CH2COOH) група во нејзината структура може да јонизира за да генерира негативни полнежи во воден раствор, CMC може да формира стабилен колоиден раствор по растворање во вода. Растворливоста во вода и растворливоста на CMC се под влијание на неговиот степен на супституција (DS) и степенот на полимеризација (DP). Степенот на супституција се однесува на бројот на хидроксилни групи заменети со карбоксилни групи во секоја единица на гликоза. Општо земено, колку е поголем степенот на замена, толку е подобра растворливоста во вода. Покрај тоа, растворливоста и вискозноста на CMC при различни pH вредности се исто така различни. Општо земено, тој покажува подобра растворливост и стабилност при неутрални или алкални услови, додека во кисели услови, растворливоста на CMC ќе се намали, па дури и може да таложи.
Физички својства на CMC
Вискозноста на CMC растворот е едно од неговите најважни физички својства. Неговата вискозност е поврзана со многу фактори, вклучувајќи ја концентрацијата на растворот, степенот на замена, степенот на полимеризација, температурата и pH вредноста. Оваа вискозност карактеристика на CMC му овозможува да покаже згуснувачки, желати и стабилизирачки ефекти во многу примени. Вискозноста на CMC, исто така, има карактеристики на разредување на смолкнување, односно вискозноста ќе се намали при голема сила на смолкнување, што го прави поволен во одредени апликации кои бараат висока флуидност.
Области за примена на CMC
Поради своите уникатни физички и хемиски својства, CMC е широко користен во многу области. Еве некои од главните области на примена:
Прехранбена индустрија: CMC се користи како згуснувач, стабилизатор и емулгатор во прехранбената индустрија. Може да ја подобри текстурата и стабилноста на храната, како што се вообичаените апликации во сладолед, јогурт, желе и сос.
Фармацевтска индустрија: CMC се користи како помошна супстанција за лекови и лепило за таблети во фармацевтската област. Се користи и како навлажнувач и средство за формирање филм во преврски за рани.
Дневни хемикалии: Во дневните производи како што се паста за заби, шампон, детергент итн., CMC се користи како згуснувач, средство за суспендирање и стабилизатор за да му помогне на производот да одржи добар изглед и перформанси.
Дупчење масло: CMC се користи како засилувач на вискозност и средство за филтрација во течности за дупчење масло, што може да ги подобри реолошките својства на течностите за дупчење и да спречи прекумерна пенетрација на течностите за дупчење.
Текстилна и хартиена индустрија: во текстилната индустрија, CMC се користи за текстилна пулпа и агенси за завршна обработка, додека во индустријата за производство на хартија, се користи како средство за зајакнување и средство за димензионирање на хартија за подобрување на јачината и мазноста на хартијата.
Заштита и безбедност на животната средина
CMC е еколошки материјал кој може да се разгради од микроорганизми во природата, така што нема да предизвика долгорочно загадување на животната средина. Покрај тоа, CMC има ниска токсичност и висока безбедност, и има добро безбедносно досие во храна и фармацевтски апликации. Сепак, поради неговото големо производство и примена, сепак треба да се посвети внимание на третманот на хемискиот отпад што може да се создаде во текот на неговиот производствен процес.
Карбоксиметил целулоза (CMC) е функционално разновиден анјонски полимер растворлив во вода. CMC добиен со хемиска модификација ги задржува одличните својства на природната целулоза додека има добра растворливост во вода и уникатни физички и хемиски својства. Со своите функции за згуснување, гелирање, стабилизација и други функции, CMC е широко користен во многу индустрии како што се храна, медицина, дневни хемикалии, дупчење нафта, текстил и производство на хартија. Неговата заштита и безбедност на животната средина го прават префериран додаток во многу производи.
Време на објавување: 23.08.2024