Apakah CMC dalam industri kimia?

Dalam industri kimia, CMC (Carboxymethyl Cellulose Sodium) juga dirujuk sebagai CMC. CMC ialah derivatif selulosa penting yang diperoleh dengan mengubah suai selulosa semula jadi secara kimia. Secara khusus, struktur molekul CMC ialah kumpulan karboksimetil dimasukkan ke dalam molekul selulosa, yang memberikannya banyak sifat fizikal dan kimia baharu, jadi ia digunakan secara meluas dalam kimia, makanan, perubatan dan industri lain.

1. Struktur kimia dan sifat CMC
CMC ialah sebatian eter selulosa yang diperoleh daripada tindak balas selulosa dan asid kloroasettik, dan unit struktur asasnya ialah cincin β-1,4-glukosa. Tidak seperti selulosa semulajadi, kumpulan karboksimetil dimasukkan ke dalam struktur molekul CMC, yang membolehkannya membentuk larutan koloid likat dalam air. Berat molekul CMC boleh dilaraskan mengikut tahap tindak balas, dan CMC dengan berat molekul yang berbeza menunjukkan keterlarutan dan kelikatan yang berbeza dalam aplikasi. Keterlarutan dan kelikatan CMC dipengaruhi oleh tahap penggantian (iaitu, bilangan substituen pada molekul selulosa). CMC dengan tahap penggantian yang tinggi biasanya mempunyai keterlarutan air dan kelikatan yang lebih tinggi. CMC mempunyai kestabilan kimia yang tinggi, mempunyai toleransi tertentu terhadap persekitaran asid dan alkali, tidak toksik dan tidak berbahaya, dan memenuhi piawaian perlindungan alam sekitar dan kesihatan.

2. Proses pengeluaran CMC
Proses pengeluaran CMC merangkumi tiga langkah: pengalkalian, eterifikasi dan pasca rawatan.

Pengalkalian: Selulosa (biasanya daripada bahan semula jadi seperti kapas dan pulpa kayu) dirawat dengan natrium hidroksida untuk meningkatkan aktiviti hidroksil selulosa, yang sesuai untuk tindak balas seterusnya.
Eterifikasi: Natrium kloroasetat ditambah kepada selulosa beralkali, dan kumpulan karboksimetil diperkenalkan melalui tindak balas untuk menukar selulosa kepada selulosa karboksimetil.
Selepas rawatan: CMC yang dihasilkan oleh tindak balas dinetralkan, ditapis, dikeringkan dan dihancurkan untuk akhirnya memperoleh produk dengan spesifikasi yang berbeza. Tahap penggantian dan berat molekul produk boleh diselaraskan dengan mengawal keadaan tindak balas, kepekatan bahan mentah dan masa tindak balas, untuk mendapatkan produk CMC dengan sifat kelikatan dan keterlarutan yang berbeza.

3. Ciri prestasi CMC
Sebagai pemekat, penstabil, bekas filem dan pelekat yang sangat cekap, CMC mempunyai ciri prestasi berikut:

Keterlarutan air yang baik: CMC mudah larut dalam air dan boleh membentuk larutan koloid telus, dan proses pembubaran adalah lembut dan mudah dikendalikan.
Kesan penebalan yang kuat: CMC boleh meningkatkan kelikatan larutan dengan ketara pada kepekatan yang lebih rendah, yang menjadikannya mempunyai nilai aplikasi yang tinggi dalam banyak keadaan di mana kesan pemekatan diperlukan.
Kestabilan: CMC mempunyai toleransi yang tinggi terhadap asid, alkali, cahaya, haba, dan lain-lain, dan mempunyai kestabilan penyelesaian yang baik.
Selamat dan tidak toksik: CMC digunakan secara meluas dalam makanan, perubatan dan industri lain. Ia selamat dan tidak toksik serta sesuai untuk bahan sentuhan makanan secara langsung atau tidak langsung.

4. Bidang permohonan CMC
Industri makanan: CMC digunakan secara meluas sebagai pemekat, pengemulsi, penstabil, dan lain-lain dalam industri makanan. Ia boleh digunakan dalam ais krim, jem, perasa, minuman, produk tenusu, dan lain-lain untuk meningkatkan tekstur, rasa dan kestabilan makanan dengan berkesan. Sebagai contoh, CMC sebagai pemekat dalam aiskrim boleh menghalang pembentukan hablur ais dengan berkesan dan menjadikan rasa ais krim lebih halus.

Industri farmaseutikal: Dalam bidang farmaseutikal, CMC boleh digunakan sebagai pelekat untuk tablet, matriks untuk salap dan pemekat untuk beberapa ubat cecair. CMC juga mempunyai sifat lekatan dan pembentuk filem tertentu, yang boleh meningkatkan kesan pelepasan terkawal ubat dan meningkatkan kestabilan dan kadar penyerapan ubat.

Industri kimia harian: Dalam produk kosmetik dan penjagaan diri, CMC digunakan secara meluas dalam losyen, krim, syampu dan produk lain sebagai pemekat dan penstabil. Keterlarutan air yang baik CMC dan sifat membentuk filem membolehkannya menstabilkan struktur kosmetik dan meningkatkan kelembutan produk.

Industri petroleum: CMC memainkan peranan sebagai agen pemekat dan penapisan dalam cecair penggerudian, cecair pecah dan buburan simen, mengurangkan risiko kehilangan cecair dan penyumbatan secara berkesan semasa penggerudian, serta meningkatkan kecekapan dan keselamatan penggerudian.

Industri tekstil dan pembuatan kertas: CMC boleh digunakan sebagai ejen saiz benang, ejen kemasan tekstil dan bahan tambahan kertas dalam bidang tekstil dan pembuatan kertas, yang boleh meningkatkan kekuatan benang dan meningkatkan rintangan air dan kekuatan tegangan kertas.

5. Permintaan pasaran dan prospek pembangunan CMC
Dengan perkembangan pesat ekonomi global dan kemajuan teknologi, permintaan pasaran untuk CMC semakin meningkat. Terutamanya dalam industri makanan dan farmaseutikal, kerana pengguna memberi lebih perhatian kepada kesihatan dan keselamatan, pemekat semulajadi dan tidak berbahaya CMC telah beransur-ansur menggantikan beberapa bahan kimia sintetik. Pada masa hadapan, permintaan untuk pasaran CMC dijangka terus berkembang, terutamanya dalam prospek aplikasi pemekat makanan, cecair penggerudian, pembawa pelepasan terkawal dadah, dll.

Oleh kerana sumber bahan mentah CMC terutamanya selulosa semula jadi, proses pengeluarannya agak mesra alam. Untuk memenuhi trend pembangunan industri kimia hijau, proses pengeluaran CMC juga sentiasa bertambah baik, seperti mengurangkan pelepasan pencemaran dalam proses pengeluaran, meningkatkan penggunaan sumber, dan lain-lain, dan berusaha untuk menjadikan pengeluaran CMC memenuhi matlamat. pembangunan mampan.

Sebagai terbitan selulosa yang penting, natrium karboksimetil selulosa (CMC) telah digunakan secara meluas dalam banyak industri seperti kimia, makanan, perubatan, bahan kimia harian, petroleum, tekstil dan pembuatan kertas kerana keterlarutan airnya yang unik, penebalan dan kestabilan yang baik. Dengan kemajuan teknologi dan peningkatan dalam permintaan pasaran, proses pengeluaran dan bidang aplikasi CMC sentiasa berkembang, dan ia mempunyai potensi pembangunan penting dalam bidang industri kimia hijau dan aplikasi berprestasi tinggi pada masa hadapan.