V chemickom priemysle sa CMC (Carboxymethyl Cellulose Sodium) označuje aj ako CMC. CMC je dôležitý derivát celulózy získaný chemickou úpravou prírodnej celulózy. Konkrétne molekulárna štruktúra CMC spočíva v tom, že karboxymetylové skupiny sa zavádzajú do molekuly celulózy, čo jej dáva mnoho nových fyzikálnych a chemických vlastností, takže sa široko používa v chemickom, potravinárskom, medicíne a inom priemysle.
1. Chemická štruktúra a vlastnosti CMC
CMC je zlúčenina éteru celulózy získaná reakciou celulózy a kyseliny chlóroctovej a jej základnou štruktúrnou jednotkou je β-1,4-glukózový kruh. Na rozdiel od prírodnej celulózy sú karboxymetylové skupiny zavedené do molekulárnej štruktúry CMC, čo jej umožňuje vytvárať vo vode viskózny koloidný roztok. Molekulová hmotnosť CMC sa môže upraviť podľa stupňa reakcie a CMC s rôznymi molekulovými hmotnosťami vykazujú pri aplikácii rôznu rozpustnosť a viskozitu. Rozpustnosť a viskozita CMC sú ovplyvnené stupňom substitúcie (to znamená počtom substituentov na molekule celulózy). CMC s vysokým stupňom substitúcie má zvyčajne vyššiu rozpustnosť vo vode a viskozitu. CMC má vysokú chemickú stabilitu, má určitú toleranciu voči kyslému a zásaditému prostrediu, je netoxický a neškodný a spĺňa normy ochrany životného prostredia a zdravia.
2. Proces výroby CMC
Výrobný proces CMC zahŕňa tri kroky: alkalizáciu, éterifikáciu a dodatočnú úpravu.
Alkalizácia: Celulóza (zvyčajne z prírodných materiálov, ako je bavlna a drevná buničina) sa spracuje hydroxidom sodným na zvýšenie hydroxylovej aktivity celulózy, čo je vhodné pre následné reakcie.
Éterifikácia: K alkalizovanej celulóze sa pridá chlóracetát sodný a reakciou sa zavedú karboxymetylové skupiny, aby sa celulóza premenila na karboxymetylcelulózu.
Následná úprava: CMC generovaná reakciou sa neutralizuje, filtruje, suší a drví, aby sa nakoniec získali produkty rôznych špecifikácií. Stupeň substitúcie a molekulovú hmotnosť produktu možno upraviť riadením reakčných podmienok, koncentrácie suroviny a reakčného času, aby sa získali produkty CMC s rôznymi viskozitami a vlastnosťami rozpustnosti.
3. Výkonnostné charakteristiky CMC
Ako vysoko účinné zahusťovadlo, stabilizátor, filmotvorný prostriedok a lepidlo má CMC nasledujúce výkonnostné charakteristiky:
Dobrá rozpustnosť vo vode: CMC je ľahko rozpustný vo vode a môže tvoriť transparentný koloidný roztok a proces rozpúšťania je jemný a ľahko ovládateľný.
Silný zahusťovací účinok: CMC môže výrazne zvýšiť viskozitu roztoku pri nižšej koncentrácii, vďaka čomu má vysokú aplikačnú hodnotu pri mnohých príležitostiach, kde sú potrebné zahusťovacie účinky.
Stabilita: CMC má vysokú toleranciu voči kyselinám, zásadám, svetlu, teplu atď., A má dobrú stabilitu roztoku.
Bezpečné a netoxické: CMC sa široko používa v potravinárskom, lekárskom a inom priemysle. Je bezpečný a netoxický a vhodný pre materiály s priamym alebo nepriamym stykom s potravinami.
4. Oblasti použitia CMC
Potravinársky priemysel: CMC sa v potravinárskom priemysle široko používa ako zahusťovadlo, emulgátor, stabilizátor atď. Môže sa použiť v zmrzline, džeme, koreninách, nápojoch, mliečnych výrobkoch atď., aby sa účinne zlepšila textúra, chuť a stabilita jedla. Napríklad CMC ako zahusťovadlo v zmrzline dokáže účinne zabrániť tvorbe ľadových kryštálikov a zjemniť chuť zmrzliny.
Farmaceutický priemysel: Vo farmaceutickej oblasti možno CMC použiť ako lepidlo na tablety, matricu na masti a zahusťovadlo pre niektoré tekuté lieky. CMC má tiež určité adhézne a filmotvorné vlastnosti, ktoré môžu zlepšiť účinok riadeného uvoľňovania liečiv a zlepšiť stabilitu a rýchlosť absorpcie liečiv.
Denný chemický priemysel: V kozmetike a výrobkoch osobnej starostlivosti sa CMC široko používa v pleťových vodách, krémoch, šampónoch a iných produktoch ako zahusťovadlo a stabilizátor. Dobrá rozpustnosť vo vode a filmotvorné vlastnosti CMC umožňujú stabilizovať štruktúru kozmetiky a zlepšiť mäkkosť produktu.
Ropný priemysel: CMC hrá úlohu zahusťovadla a filtračného činidla vo vrtnej kvapaline, štiepiacej kvapaline a cementovej suspenzii, účinne znižuje riziko straty kvapaliny a upchatia počas vŕtania a zlepšuje účinnosť a bezpečnosť vŕtania.
Textilný a papierenský priemysel: CMC sa môže použiť ako činidlo na úpravu priadze, činidlo na konečnú úpravu textilu a prísada do papiera v oblasti textilu a papiera, čo môže zlepšiť pevnosť priadze a zlepšiť odolnosť papiera voči vode a pevnosť v ťahu.
5. Trhový dopyt a perspektívy rozvoja CMC
S rýchlym rozvojom globálnej ekonomiky a technologickým pokrokom rastie dopyt na trhu po CMC. Najmä v potravinárskom a farmaceutickom priemysle, keďže spotrebitelia viac dbajú na zdravie a bezpečnosť, prírodné a neškodné zahusťovadlo CMC postupne nahradilo niektoré syntetické chemikálie. V budúcnosti sa očakáva, že dopyt po trhu CMC sa bude naďalej rozširovať, najmä pokiaľ ide o aplikačné možnosti zahusťovadiel potravín, vrtných kvapalín, nosičov s riadeným uvoľňovaním liečiv atď.
Keďže surovinovým zdrojom CMC je najmä prírodná celulóza, výrobný proces je relatívne ekologický. Aby sa vyhovelo vývojovému trendu zeleného chemického priemyslu, výrobný proces CMC sa tiež neustále zlepšuje, ako je znižovanie emisií znečistenia vo výrobnom procese, zlepšovanie využívania zdrojov atď., A snažiť sa, aby výroba CMC spĺňala cieľ. trvalo udržateľného rozvoja.
Sodná soľ karboxymetylcelulózy (CMC) je ako dôležitý derivát celulózy široko používaná v mnohých priemyselných odvetviach, ako je chemický, potravinársky, medicínsky, denný chemický priemysel, ropa, textil a výroba papiera vďaka svojej jedinečnej rozpustnosti vo vode, zahusťovaniu a dobrej stabilite. S pokrokom v technológii a nárastom dopytu na trhu sa výrobný proces a aplikačné oblasti CMC neustále rozširujú a v budúcnosti má významný rozvojový potenciál v oblasti zeleného chemického priemyslu a vysokovýkonných aplikácií.
Čas uverejnenia: 1. novembra 2024