Carboxymethyl cellulose (CMC) ialah polimer dengan nilai industri yang penting. Ia adalah eter selulosa anionik larut air yang diperoleh daripada selulosa semula jadi. Selulosa adalah salah satu polimer organik yang paling banyak di alam semula jadi dan merupakan komponen utama dinding sel tumbuhan. Selulosa sendiri mempunyai keterlarutan yang lemah dalam air, tetapi melalui pengubahsuaian kimia, selulosa boleh diubah menjadi derivatif dengan keterlarutan air yang baik, dan CMC adalah salah satu daripadanya.
Struktur molekul CMC diperoleh dengan mengeterkan bahagian hidroksil (—OH) molekul selulosa dengan asid kloroasettik (ClCH2COOH) untuk menghasilkan substituen karboksimetil (—CH2COOH). Struktur CMC mengekalkan struktur rantai β-1,4-glukosa selulosa, tetapi beberapa kumpulan hidroksil di dalamnya digantikan oleh kumpulan karboksimetil. Oleh itu, CMC mengekalkan ciri rantai polimer selulosa dan mempunyai fungsi kumpulan karboksimetil.
Sifat kimia CMC
CMC ialah polimer anionik. Oleh kerana kumpulan karboksil (—CH2COOH) dalam strukturnya boleh mengion untuk menghasilkan cas negatif dalam larutan akueus, CMC boleh membentuk larutan koloid yang stabil selepas larut dalam air. Keterlarutan air dan keterlarutan CMC dipengaruhi oleh tahap penggantian (DS) dan tahap pempolimeran (DP). Darjah penggantian merujuk kepada bilangan kumpulan hidroksil yang digantikan oleh kumpulan karboksil dalam setiap unit glukosa. Secara amnya, semakin tinggi tahap penggantian, semakin baik keterlarutan air. Selain itu, keterlarutan dan kelikatan CMC pada nilai pH yang berbeza juga berbeza. Secara amnya, ia menunjukkan keterlarutan dan kestabilan yang lebih baik di bawah keadaan neutral atau beralkali, manakala dalam keadaan berasid, keterlarutan CMC akan berkurangan dan mungkin memendakan.
Sifat fizikal CMC
Kelikatan larutan CMC adalah salah satu sifat fizikalnya yang paling penting. Kelikatannya berkaitan dengan banyak faktor, termasuk kepekatan larutan, tahap penggantian, tahap pempolimeran, suhu dan nilai pH. Ciri kelikatan CMC ini membolehkan ia menunjukkan kesan pemekat, pengegelan dan penstabilan dalam banyak aplikasi. Kelikatan CMC juga mempunyai ciri-ciri penipisan ricih, iaitu, kelikatan akan berkurangan di bawah daya ricih yang tinggi, yang menjadikannya berfaedah dalam aplikasi tertentu yang memerlukan kecairan yang tinggi.
Kawasan aplikasi CMC
Oleh kerana sifat fizikal dan kimianya yang unik, CMC digunakan secara meluas dalam banyak bidang. Berikut adalah beberapa kawasan aplikasi utama:
Industri makanan: CMC digunakan sebagai pemekat, penstabil dan pengemulsi dalam industri makanan. Ia boleh meningkatkan tekstur dan kestabilan makanan, seperti aplikasi biasa dalam ais krim, yogurt, jeli dan sos.
Industri farmaseutikal: CMC digunakan sebagai eksipien untuk ubat-ubatan dan pelekat untuk tablet dalam bidang farmaseutikal. Ia juga digunakan sebagai pelembap dan agen pembentuk filem dalam pembalut luka.
Bahan kimia harian: Dalam produk harian seperti ubat gigi, syampu, detergen, dsb., CMC digunakan sebagai pemekat, agen penggantung dan penstabil untuk membantu produk mengekalkan penampilan dan prestasi yang baik.
Penggerudian minyak: CMC digunakan sebagai penambah kelikatan dan agen penapisan dalam cecair penggerudian minyak, yang boleh meningkatkan sifat reologi cecair penggerudian dan menghalang penembusan cecair penggerudian yang berlebihan.
Industri tekstil dan pembuatan kertas: Dalam industri tekstil, CMC digunakan untuk pulpa tekstil dan ejen kemasan, manakala dalam industri pembuatan kertas, ia digunakan sebagai agen penguat dan agen saiz untuk kertas untuk meningkatkan kekuatan dan kelicinan kertas.
Perlindungan dan keselamatan alam sekitar
CMC adalah bahan mesra alam yang boleh didegradasi oleh mikroorganisma dalam alam semula jadi, jadi ia tidak akan menyebabkan pencemaran jangka panjang kepada alam sekitar. Di samping itu, CMC mempunyai ketoksikan yang rendah dan keselamatan yang tinggi, dan mempunyai rekod keselamatan yang baik dalam aplikasi makanan dan farmaseutikal. Namun begitu, disebabkan pengeluaran dan penggunaannya secara besar-besaran, perhatian masih perlu diberikan kepada rawatan sisa kimia yang mungkin terhasil semasa proses pengeluarannya.
Carboxymethyl cellulose (CMC) ialah polimer anionik larut air yang pelbagai fungsi. CMC yang diperoleh melalui pengubahsuaian kimia mengekalkan sifat selulosa semulajadi yang sangat baik sambil mempunyai keterlarutan air yang baik dan sifat fizikal dan kimia yang unik. Dengan fungsi penebalan, pembentuk gel, penstabilan dan fungsi lain, CMC telah digunakan secara meluas dalam banyak industri seperti makanan, perubatan, bahan kimia harian, penggerudian minyak, tekstil dan pembuatan kertas. Perlindungan dan keselamatan alam sekitar juga menjadikannya bahan tambahan pilihan dalam banyak produk.
Masa siaran: Ogos-23-2024