I den kjemiske industrien blir CMC (Carboxymethyl Cellulose Sodium) også referert til som CMC. CMC er et viktig cellulosederivat oppnådd ved kjemisk modifisering av naturlig cellulose. Spesifikt er den molekylære strukturen til CMC at karboksymetylgrupper blir introdusert i cellulosemolekylet, noe som gir det mange nye fysiske og kjemiske egenskaper, så det er mye brukt i kjemisk industri, mat, medisin og andre industrier.
1. Kjemisk struktur og egenskaper til CMC
CMC er en celluloseeterforbindelse oppnådd ved omsetning av cellulose og kloreddiksyre, og dens grunnleggende strukturelle enhet er β-1,4-glukosering. I motsetning til naturlig cellulose, blir karboksymetylgrupper introdusert i molekylstrukturen til CMC, noe som gjør det i stand til å danne en viskøs kolloidal løsning i vann. Molekylvekten til CMC kan justeres i henhold til reaksjonsgraden, og CMC-er med forskjellige molekylvekter viser forskjellig løselighet og viskositet i applikasjonen. Løseligheten og viskositeten til CMC påvirkes av substitusjonsgraden (det vil si antall substituenter på cellulosemolekylet). CMC med høy grad av substitusjon har vanligvis høyere vannløselighet og viskositet. CMC har høy kjemisk stabilitet, har en viss toleranse for sure og alkaliske miljøer, er giftfri og ufarlig, og oppfyller miljøvern- og helsestandarder.
2. CMC produksjonsprosess
Produksjonsprosessen til CMC inkluderer tre trinn: alkalisering, foretring og etterbehandling.
Alkalisering: Cellulose (vanligvis fra naturlige materialer som bomull og tremasse) behandles med natriumhydroksid for å øke hydroksylaktiviteten til cellulose, noe som er praktisk for påfølgende reaksjoner.
Foretring: Natriumkloracetat tilsettes til den alkaliserte cellulosen, og karboksymetylgrupper introduseres gjennom reaksjonen for å omdanne cellulose til karboksymetylcellulose.
Etterbehandling: CMC generert av reaksjonen nøytraliseres, filtreres, tørkes og knuses for til slutt å oppnå produkter med forskjellige spesifikasjoner. Substitusjonsgraden og molekylvekten til produktet kan justeres ved å kontrollere reaksjonsbetingelsene, råstoffkonsentrasjonen og reaksjonstiden, for å oppnå CMC-produkter med forskjellige viskositeter og løselighetsegenskaper.
3. Ytelseskarakteristikker til CMC
Som et svært effektivt fortykningsmiddel, stabilisator, filmdanner og lim, har CMC følgende ytelsesegenskaper:
God vannløselighet: CMC er lett løselig i vann og kan danne en transparent kolloidal løsning, og oppløsningsprosessen er skånsom og enkel å betjene.
Sterk fortykningseffekt: CMC kan øke viskositeten til løsningen betydelig ved en lavere konsentrasjon, noe som gjør at den har høy påføringsverdi i mange anledninger der det kreves fortykningseffekter.
Stabilitet: CMC har høy toleranse for syre, alkali, lys, varme etc., og har god løsningsstabilitet.
Trygg og ikke-giftig: CMC er mye brukt i mat, medisin og andre industrier. Det er trygt og ikke-giftig og egnet for direkte eller indirekte matvarer.
4. Bruksfelt for CMC
Næringsmiddelindustri: CMC er mye brukt som fortykningsmiddel, emulgator, stabilisator, etc. i næringsmiddelindustrien. Den kan brukes i iskrem, syltetøy, krydder, drikkevarer, meieriprodukter osv. for effektivt å forbedre tekstur, smak og stabilitet til mat. For eksempel kan CMC som fortykningsmiddel i iskrem effektivt forhindre dannelse av iskrystaller og gjøre smaken av iskrem jevnere.
Farmasøytisk industri: I det farmasøytiske feltet kan CMC brukes som lim for tabletter, matrise for salver og fortykningsmiddel for enkelte flytende legemidler. CMC har også visse adhesjons- og filmdannende egenskaper, som kan forbedre den kontrollerte frigjøringseffekten av legemidler og forbedre stabiliteten og absorpsjonshastigheten til legemidler.
Daglig kjemisk industri: I kosmetikk og personlig pleieprodukter er CMC mye brukt i lotioner, kremer, sjampo og andre produkter som fortykningsmiddel og stabilisator. CMCs gode vannløselighet og filmdannende egenskaper gjør at den stabiliserer strukturen til kosmetikk og forbedrer mykheten til produktet.
Petroleumsindustrien: CMC spiller rollen som fortykningsmiddel og filtreringsmiddel i borevæske, fraktureringsvæske og sementslurry, og reduserer effektivt risikoen for væsketap og blokkering under boring, og forbedrer boreeffektiviteten og sikkerheten.
Tekstil- og papirindustri: CMC kan brukes som et garnlimingsmiddel, tekstiletterbehandlingsmiddel og papirtilsetning i tekstil- og papirfremstillingsfeltene, som kan forbedre garnstyrken og forbedre vannmotstanden og strekkstyrken til papir.
5. Markedsetterspørsel og utviklingsutsikter for CMC
Med den raske utviklingen av den globale økonomien og teknologiske fremskritt vokser markedets etterspørsel etter CMC. Spesielt i mat- og farmasøytisk industri, ettersom forbrukere legger mer vekt på helse og sikkerhet, har det naturlige og ufarlige fortykningsmidlet CMC gradvis erstattet noen syntetiske kjemikalier. I fremtiden forventes etterspørselen etter CMC-markedet å fortsette å utvide seg, spesielt når det gjelder bruksutsiktene for matfortykningsmidler, borevæsker, medikamentkontrollerte frigjøringsbærere, etc.
Siden råvarekilden til CMC hovedsakelig er naturlig cellulose, er produksjonsprosessen relativt miljøvennlig. For å imøtekomme utviklingstrenden til grønn kjemisk industri, forbedres CMC-produksjonsprosessen også stadig, for eksempel å redusere forurensningsutslipp i produksjonsprosessen, forbedre ressursutnyttelsen, etc., og streber etter å få produksjonen av CMC til å nå målet av bærekraftig utvikling.
Som et viktig cellulosederivat har natriumkarboksymetylcellulose (CMC) blitt mye brukt i mange bransjer som kjemikalier, matvarer, medisiner, daglige kjemikalier, petroleum, tekstil og papirfremstilling på grunn av sin unike vannløselighet, fortykning og gode stabilitet. Med utviklingen av teknologi og økningen i markedsetterspørselen, utvides produksjonsprosessen og applikasjonsfeltene til CMC stadig, og den har et viktig utviklingspotensial innen grønn kjemisk industri og høyytelsesapplikasjoner i fremtiden.
Innleggstid: Nov-01-2024