In de chemische industrie wordt CMC (Carboxymethyl Cellulose Sodium) ook wel CMC genoemd. CMC is een belangrijk cellulosederivaat dat wordt verkregen door natuurlijke cellulose chemisch te modificeren. Concreet is de moleculaire structuur van CMC dat carboxymethylgroepen in het cellulosemolecuul worden geïntroduceerd, waardoor het veel nieuwe fysische en chemische eigenschappen krijgt. Daarom wordt het veel gebruikt in de chemische, voedsel-, medische en andere industrieën.
1. Chemische structuur en eigenschappen van CMC
CMC is een cellulose-etherverbinding die wordt verkregen door de reactie van cellulose en chloorazijnzuur, en de fundamentele structurele eenheid ervan is de β-1,4-glucosering. In tegenstelling tot natuurlijke cellulose worden carboxymethylgroepen in de moleculaire structuur van CMC geïntroduceerd, waardoor het een stroperige colloïdale oplossing in water kan vormen. Het molecuulgewicht van CMC kan worden aangepast aan de mate van reactie, en CMC's met verschillende molecuulgewichten vertonen bij toepassing een verschillende oplosbaarheid en viscositeit. De oplosbaarheid en viscositeit van CMC worden beïnvloed door de mate van substitutie (dat wil zeggen het aantal substituenten op het cellulosemolecuul). CMC met een hoge substitutiegraad heeft doorgaans een hogere wateroplosbaarheid en viscositeit. CMC heeft een hoge chemische stabiliteit, heeft een zekere tolerantie voor zure en alkalische omgevingen, is niet giftig en onschadelijk en voldoet aan de milieubeschermings- en gezondheidsnormen.
2. CMC-productieproces
Het productieproces van CMC omvat drie stappen: alkalisatie, verethering en nabehandeling.
Alkalisatie: Cellulose (meestal uit natuurlijke materialen zoals katoen en houtpulp) wordt behandeld met natriumhydroxide om de hydroxylactiviteit van cellulose te verbeteren, wat handig is voor daaropvolgende reacties.
Verethering: Natriumchlooracetaat wordt toegevoegd aan de alkalische cellulose en via de reactie worden carboxymethylgroepen geïntroduceerd om cellulose om te zetten in carboxymethylcellulose.
Nabehandeling: De door de reactie gegenereerde CMC wordt geneutraliseerd, gefilterd, gedroogd en gemalen om uiteindelijk producten met verschillende specificaties te verkrijgen. De substitutiegraad en het molecuulgewicht van het product kunnen worden aangepast door de reactieomstandigheden, grondstofconcentratie en reactietijd te regelen, om CMC-producten met verschillende viscositeiten en oplosbaarheidseigenschappen te verkrijgen.
3. Prestatiekenmerken van CMC
Als zeer efficiënt verdikkingsmiddel, stabilisator, filmvormer en lijm heeft CMC de volgende prestatiekenmerken:
Goede wateroplosbaarheid: CMC is gemakkelijk oplosbaar in water en kan een transparante colloïdale oplossing vormen, en het oplossingsproces is zacht en eenvoudig te bedienen.
Sterk verdikkend effect: CMC kan de viscositeit van de oplossing bij een lagere concentratie aanzienlijk verhogen, waardoor het in veel gevallen een hoge toepassingswaarde heeft waar verdikkende effecten vereist zijn.
Stabiliteit: CMC heeft een hoge tolerantie voor zuur, alkali, licht, hitte, enz., en heeft een goede oplossingsstabiliteit.
Veilig en niet-giftig: CMC wordt veel gebruikt in de voedingsmiddelen-, geneeskunde- en andere industrieën. Het is veilig en niet-giftig en geschikt voor materialen die direct of indirect met voedsel in contact komen.
4. Toepassingsgebieden van CMC
Voedingsindustrie: CMC wordt veel gebruikt als verdikkingsmiddel, emulgator, stabilisator etc. in de voedingsmiddelenindustrie. Het kan worden gebruikt in ijs, jam, specerijen, dranken, zuivelproducten, enz. om de textuur, smaak en stabiliteit van voedsel effectief te verbeteren. Zo kan CMC als verdikkingsmiddel in ijs effectief de vorming van ijskristallen voorkomen en de smaak van ijs zachter maken.
Farmaceutische industrie: Op farmaceutisch gebied kan CMC worden gebruikt als lijm voor tabletten, als matrix voor zalven en als verdikkingsmiddel voor sommige vloeibare medicijnen. CMC heeft ook bepaalde hechtings- en filmvormende eigenschappen, die het gecontroleerde afgifte-effect van geneesmiddelen kunnen verbeteren en de stabiliteit en absorptiesnelheid van geneesmiddelen kunnen verbeteren.
Dagelijkse chemische industrie: In cosmetica en producten voor persoonlijke verzorging wordt CMC veel gebruikt in lotions, crèmes, shampoos en andere producten als verdikkingsmiddel en stabilisator. Dankzij de goede wateroplosbaarheid en filmvormende eigenschappen van CMC kan het de structuur van cosmetica stabiliseren en de zachtheid van het product verbeteren.
Aardolie-industrie: CMC speelt de rol van verdikkingsmiddel en filtratiemiddel in boorvloeistof, breekvloeistof en cementslurry, waardoor het risico op vloeistofverlies en verstopping tijdens het boren effectief wordt verminderd en de boorefficiëntie en veiligheid worden verbeterd.
Textiel- en papierindustrie: CMC kan worden gebruikt als garenlijmmiddel, textielafwerkingsmiddel en papieradditief op het gebied van textiel- en papierproductie, wat de garensterkte kan verbeteren en de waterbestendigheid en treksterkte van papier kan verbeteren.
5. Marktvraag en ontwikkelingsvooruitzichten van CMC
Met de snelle ontwikkeling van de wereldeconomie en de technologische vooruitgang groeit de marktvraag naar CMC. Vooral in de voedings- en farmaceutische industrie, nu consumenten meer aandacht besteden aan gezondheid en veiligheid, heeft het natuurlijke en onschadelijke verdikkingsmiddel CMC geleidelijk een aantal synthetische chemicaliën vervangen. In de toekomst wordt verwacht dat de vraag naar de CMC-markt zal blijven groeien, vooral wat betreft de toepassingsmogelijkheden van voedselverdikkingsmiddelen, boorvloeistoffen, dragers met gecontroleerde afgifte van medicijnen, enz.
Omdat de grondstofbron van CMC voornamelijk natuurlijke cellulose is, is het productieproces relatief milieuvriendelijk. Om tegemoet te komen aan de ontwikkelingstrend van de groene chemische industrie, wordt het CMC-productieproces ook voortdurend verbeterd, zoals het verminderen van de vervuilingsemissies in het productieproces, het verbeteren van het gebruik van hulpbronnen, enz., en streven we ernaar om de productie van CMC aan het doel te laten voldoen. van duurzame ontwikkeling.
Als belangrijk cellulosederivaat wordt natriumcarboxymethylcellulose (CMC) op grote schaal gebruikt in veel industrieën, zoals de chemische industrie, de voeding, de geneeskunde, de dagelijkse chemicaliën, de aardolie-, textiel- en papierproductie vanwege de unieke wateroplosbaarheid, verdikking en goede stabiliteit. Met de vooruitgang van de technologie en de toename van de marktvraag breiden het productieproces en de toepassingsvelden van CMC zich voortdurend uit, en het heeft een belangrijk ontwikkelingspotentieel op het gebied van de groene chemische industrie en hoogwaardige toepassingen in de toekomst.
Posttijd: 01-nov-2024