ในอุตสาหกรรมเคมี CMC (Carboxymethyl Cellulose Sodium) เรียกอีกอย่างว่า CMC CMC เป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลสที่สำคัญที่ได้จากการดัดแปลงเซลลูโลสธรรมชาติทางเคมี โครงสร้างโมเลกุลของ CMC โดยเฉพาะคือการนำหมู่คาร์บอกซีเมทิลเข้าไปในโมเลกุลเซลลูโลส ซึ่งทำให้มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีใหม่ๆ มากมาย ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี อาหาร ยา และอุตสาหกรรมอื่นๆ
1. โครงสร้างทางเคมีและสมบัติของ CMC
CMC เป็นสารประกอบเซลลูโลสอีเทอร์ที่ได้จากปฏิกิริยาของเซลลูโลสและกรดคลอโรอะซิติก และหน่วยโครงสร้างพื้นฐานคือวงแหวน β-1,4-กลูโคส ซึ่งแตกต่างจากเซลลูโลสธรรมชาติ หมู่คาร์บอกซีเมทิลถูกนำเข้าสู่โครงสร้างโมเลกุลของ CMC ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างสารละลายคอลลอยด์ที่มีความหนืดในน้ำได้ น้ำหนักโมเลกุลของ CMC สามารถปรับเปลี่ยนได้ตามระดับของปฏิกิริยา และ CMC ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่างกันจะแสดงความสามารถในการละลายและความหนืดในการใช้งานที่แตกต่างกัน ระดับการทดแทนจะได้รับผลกระทบจากความสามารถในการละลายและความหนืดของ CMC (นั่นคือจำนวนองค์ประกอบทดแทนในโมเลกุลเซลลูโลส) CMC ที่มีการทดแทนในระดับสูงมักจะมีความสามารถในการละลายน้ำและความหนืดสูงกว่า CMC มีความเสถียรทางเคมีสูง มีความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและด่าง ไม่เป็นพิษและไม่เป็นอันตราย และเป็นไปตามมาตรฐานการปกป้องสิ่งแวดล้อมและสุขภาพ
2. กระบวนการผลิตซีเอ็มซี
กระบวนการผลิตของ CMC ประกอบด้วยสามขั้นตอน: อัลคาไลเซชัน อีเธอริฟิเคชั่น และหลังการบำบัด
การทำให้เป็นด่าง: เซลลูโลส (โดยปกติจะมาจากวัสดุธรรมชาติ เช่น ฝ้ายและเยื่อไม้) จะได้รับการบำบัดด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์เพื่อเพิ่มการทำงานของไฮดรอกซิลของเซลลูโลส ซึ่งสะดวกสำหรับปฏิกิริยาในภายหลัง
อีเธอร์ริฟิเคชั่น: โซเดียมคลอโรอะซิเตตถูกเติมลงในเซลลูโลสที่เป็นอัลคาไลซ์ และกลุ่มคาร์บอกซีเมทิลถูกนำมาใช้ผ่านปฏิกิริยาเพื่อเปลี่ยนเซลลูโลสให้เป็นคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส
หลังการบำบัด: CMC ที่เกิดจากปฏิกิริยาจะถูกทำให้เป็นกลาง กรอง ทำให้แห้ง และบดเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีข้อกำหนดเฉพาะที่แตกต่างกันในที่สุด ระดับของการทดแทนและน้ำหนักโมเลกุลของผลิตภัณฑ์สามารถปรับเปลี่ยนได้โดยการควบคุมสภาวะของปฏิกิริยา ความเข้มข้นของวัตถุดิบ และเวลาปฏิกิริยา เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ CMC ที่มีความหนืดและคุณสมบัติการละลายที่แตกต่างกัน
3. ลักษณะการทำงานของ CMC
ในฐานะสารเพิ่มความหนา สารเพิ่มความคงตัว สารก่อฟิล์ม และสารยึดติดที่มีประสิทธิภาพสูง CMC มีลักษณะการทำงานดังต่อไปนี้:
ความสามารถในการละลายน้ำได้ดี: CMC สามารถละลายในน้ำได้ง่ายและสามารถสร้างสารละลายคอลลอยด์โปร่งใสได้ และกระบวนการละลายนั้นอ่อนโยนและใช้งานง่าย
เอฟเฟกต์การทำให้ข้นขึ้นอย่างมาก: CMC สามารถเพิ่มความหนืดของสารละลายได้อย่างมากที่ความเข้มข้นที่ต่ำกว่า ซึ่งทำให้มีมูลค่าการใช้งานสูงในหลาย ๆ โอกาสที่จำเป็นต้องมีเอฟเฟกต์การทำให้หนาขึ้น
ความเสถียร: CMC มีความทนทานต่อกรด ด่าง แสง ความร้อน ฯลฯ สูง และมีความเสถียรของสารละลายที่ดี
ปลอดภัยและปลอดสารพิษ: CMC ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหาร ยา และอุตสาหกรรมอื่นๆ ปลอดภัยและไม่เป็นพิษ และเหมาะสำหรับวัสดุที่สัมผัสกับอาหารทั้งทางตรงและทางอ้อม
4. สาขาการสมัครของ CMC
อุตสาหกรรมอาหาร: CMC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารทำให้ข้น, อิมัลซิไฟเออร์, สารทำให้คงตัว ฯลฯ ในอุตสาหกรรมอาหาร สามารถใช้ในไอศกรีม แยม เครื่องปรุงรส เครื่องดื่ม ผลิตภัณฑ์นม ฯลฯ เพื่อปรับปรุงเนื้อสัมผัส รสชาติ และความเสถียรของอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น CMC ซึ่งเป็นสารเพิ่มความข้นในไอศกรีมสามารถป้องกันการเกิดผลึกน้ำแข็งได้อย่างมีประสิทธิภาพ และทำให้รสชาติของไอศกรีมนุ่มนวลขึ้น
อุตสาหกรรมยา: ในด้านเภสัชกรรม CMC สามารถใช้เป็นกาวสำหรับยาเม็ด เมทริกซ์สำหรับขี้ผึ้ง และสารเพิ่มความข้นสำหรับยาเหลวบางชนิด CMC ยังมีคุณสมบัติการยึดเกาะและการสร้างฟิล์มบางอย่าง ซึ่งสามารถปรับปรุงผลการปลดปล่อยยาที่ควบคุมได้ และปรับปรุงเสถียรภาพและอัตราการดูดซึมของยา
อุตสาหกรรมเคมีรายวัน: ในเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล CMC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในโลชั่น ครีม แชมพู และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ เป็นตัวเพิ่มความข้นและความคงตัว ความสามารถในการละลายน้ำได้ดีและคุณสมบัติในการสร้างฟิล์มช่วยให้โครงสร้างของเครื่องสำอางมีความเสถียรและปรับปรุงความนุ่มนวลของผลิตภัณฑ์
อุตสาหกรรมปิโตรเลียม: CMC มีบทบาทเป็นสารเพิ่มความหนาและสารกรองในการขุดเจาะของเหลว ของเหลวที่แตกหัก และสารละลายซีเมนต์ ลดความเสี่ยงของการสูญเสียของเหลวและการอุดตันระหว่างการขุดเจาะ และปรับปรุงประสิทธิภาพและความปลอดภัยในการขุดเจาะอย่างมีประสิทธิภาพ
อุตสาหกรรมสิ่งทอและการผลิตกระดาษ: CMC สามารถใช้เป็นตัวแทนปรับขนาดเส้นด้าย ตัวแทนตกแต่งสิ่งทอ และสารเติมแต่งกระดาษในสาขาสิ่งทอและการผลิตกระดาษ ซึ่งสามารถปรับปรุงความแข็งแรงของเส้นด้ายและปรับปรุงความต้านทานต่อน้ำและความต้านทานแรงดึงของกระดาษ
5. ความต้องการของตลาดและแนวโน้มการพัฒนาของ CMC
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเศรษฐกิจโลกและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ความต้องการของตลาดสำหรับ CMC ก็เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมอาหารและยา เนื่องจากผู้บริโภคให้ความสำคัญกับสุขภาพและความปลอดภัยมากขึ้น CMC สารเพิ่มความข้นจากธรรมชาติและไม่เป็นอันตรายจึงค่อยๆ เข้ามาแทนที่สารเคมีสังเคราะห์บางชนิด ในอนาคต ความต้องการตลาด CMC คาดว่าจะยังคงขยายตัวต่อไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโอกาสการใช้งานของสารเพิ่มความข้นของอาหาร ของเหลวสำหรับเจาะ สารพาหะที่ควบคุมด้วยยา ฯลฯ
เนื่องจากแหล่งวัตถุดิบของ CMC ส่วนใหญ่เป็นเซลลูโลสธรรมชาติ กระบวนการผลิตจึงค่อนข้างเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อตอบสนองแนวโน้มการพัฒนาของอุตสาหกรรมเคมีสีเขียว กระบวนการผลิต CMC ยังมีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง เช่น การลดการปล่อยมลพิษในกระบวนการผลิต การปรับปรุงการใช้ทรัพยากร เป็นต้น และมุ่งมั่นที่จะทำให้การผลิต CMC บรรลุเป้าหมาย ของการพัฒนาที่ยั่งยืน
เนื่องจากเป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลสที่สำคัญ โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เคมี อาหาร ยา สารเคมีรายวัน ปิโตรเลียม สิ่งทอ และการผลิตกระดาษ เนื่องจากมีความสามารถในการละลายน้ำ การทำให้ข้นขึ้น และมีเสถียรภาพที่ดีโดยเฉพาะ ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีและความต้องการของตลาดที่เพิ่มขึ้น กระบวนการผลิตและการใช้งานของ CMC จึงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง และมีศักยภาพในการพัฒนาที่สำคัญในด้านอุตสาหกรรมเคมีสีเขียวและการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูงในอนาคต
เวลาโพสต์: 01-01-2024