Ang Carboxymethyl cellulose (CMC) ay isang polimer na may mahalagang pang-industriya na halaga. Ito ay isang nalulusaw sa tubig na anionic cellulose eter na nagmula sa natural na selulusa. Ang selulusa ay isa sa mga pinaka-masaganang organikong polimer sa kalikasan at ang pangunahing bahagi ng mga pader ng selula ng halaman. Ang cellulose mismo ay may mahinang solubility sa tubig, ngunit sa pamamagitan ng kemikal na pagbabago, ang selulusa ay maaaring mabago sa mga derivatives na may mahusay na solubility sa tubig, at ang CMC ay isa sa kanila.
Ang molecular structure ng CMC ay nakukuha sa pamamagitan ng etherifying ang hydroxyl (—OH) na bahagi ng cellulose molecule na may chloroacetic acid (ClCH2COOH) upang makabuo ng carboxymethyl substituent (—CH2COOH). Ang istraktura ng CMC ay nagpapanatili ng β-1,4-glucose chain structure ng cellulose, ngunit ang ilan sa mga hydroxyl group sa loob nito ay pinalitan ng mga carboxymethyl group. Samakatuwid, pinapanatili ng CMC ang mga katangian ng polymer chain ng selulusa at may pag-andar ng pangkat ng carboxymethyl.
Mga kemikal na katangian ng CMC
Ang CMC ay isang anionic polimer. Dahil ang pangkat ng carboxyl (-CH2COOH) sa istraktura nito ay maaaring mag-ionize upang makabuo ng mga negatibong singil sa may tubig na solusyon, ang CMC ay maaaring bumuo ng isang matatag na solusyon sa koloid pagkatapos matunaw sa tubig. Ang tubig solubility at solubility ng CMC ay apektado ng kanyang antas ng pagpapalit (DS) at antas ng polymerization (DP). Ang antas ng pagpapalit ay tumutukoy sa bilang ng mga pangkat ng hydroxyl na pinalitan ng mga pangkat ng carboxyl sa bawat yunit ng glucose. Sa pangkalahatan, mas mataas ang antas ng pagpapalit, mas mahusay ang solubility sa tubig. Bilang karagdagan, ang solubility at lagkit ng CMC sa iba't ibang mga halaga ng pH ay magkakaiba din. Sa pangkalahatan, ito ay nagpapakita ng mas mahusay na solubility at katatagan sa ilalim ng neutral o alkaline na mga kondisyon, habang sa ilalim ng acidic na mga kondisyon, ang solubility ng CMC ay bababa at maaaring kahit na namuo.
Mga pisikal na katangian ng CMC
Ang lagkit ng solusyon ng CMC ay isa sa pinakamahalagang pisikal na katangian nito. Ang lagkit nito ay nauugnay sa maraming mga kadahilanan, kabilang ang konsentrasyon ng solusyon, antas ng pagpapalit, antas ng polimerisasyon, temperatura at halaga ng pH. Ang lagkit na katangian ng CMC ay nagbibigay-daan dito upang magpakita ng pampalapot, pag-gel at pag-stabilize ng mga epekto sa maraming mga aplikasyon. Ang lagkit ng CMC ay mayroon ding mga katangian ng shear thinning, iyon ay, ang lagkit ay bababa sa ilalim ng mataas na puwersa ng paggugupit, na ginagawang kapaki-pakinabang sa ilang mga aplikasyon na nangangailangan ng mataas na pagkalikido.
Mga lugar ng aplikasyon ng CMC
Dahil sa kakaibang pisikal at kemikal na katangian nito, malawakang ginagamit ang CMC sa maraming larangan. Narito ang ilan sa mga pangunahing lugar ng aplikasyon:
Industriya ng pagkain: Ginagamit ang CMC bilang pampalapot, stabilizer at emulsifier sa industriya ng pagkain. Mapapabuti nito ang texture at katatagan ng pagkain, tulad ng mga karaniwang paggamit sa ice cream, yogurt, jelly at sauce.
Industriya ng pharmaceutical: Ginagamit ang CMC bilang excipient para sa mga gamot at pandikit para sa mga tablet sa larangan ng parmasyutiko. Ginagamit din ito bilang isang moisturizer at film-forming agent sa mga dressing ng sugat.
Mga pang-araw-araw na kemikal: Sa mga pang-araw-araw na produkto tulad ng toothpaste, shampoo, detergent, atbp., Ang CMC ay ginagamit bilang pampalapot, ahente ng pagsususpinde at stabilizer upang matulungan ang produkto na mapanatili ang magandang hitsura at pagganap.
Oil drilling: Ginagamit ang CMC bilang viscosity enhancer at filtration agent sa mga oil drilling fluid, na maaaring mapabuti ang mga rheological properties ng drilling fluid at maiwasan ang labis na pagtagos ng drilling fluid.
Mga industriya ng tela at paggawa ng papel: Sa industriya ng tela, ang CMC ay ginagamit para sa tela na pulp at mga ahente ng pagtatapos, habang sa industriya ng paggawa ng papel, ginagamit ito bilang isang ahente ng pagpapatibay at ahente ng pagpapalaki para sa papel upang mapabuti ang lakas at kinis ng papel.
Proteksyon at kaligtasan ng kapaligiran
Ang CMC ay isang environment friendly na materyal na maaaring masira ng mga microorganism sa kalikasan, kaya hindi ito magdulot ng pangmatagalang polusyon sa kapaligiran. Bilang karagdagan, ang CMC ay may mababang toxicity at mataas na kaligtasan, at may mahusay na rekord ng kaligtasan sa mga aplikasyon ng pagkain at parmasyutiko. Gayunpaman, dahil sa malakihang produksyon at aplikasyon nito, dapat pa ring bigyang pansin ang paggamot sa mga basurang kemikal na maaaring mabuo sa proseso ng produksyon nito.
Ang Carboxymethyl cellulose (CMC) ay isang functionally diverse na nalulusaw sa tubig na anionic polymer. Ang CMC na nakuha sa pamamagitan ng chemical modification ay nagpapanatili ng mahusay na mga katangian ng natural na selulusa habang may magandang water solubility at natatanging pisikal at kemikal na mga katangian. Sa pamamagitan ng pampalapot, gelling, stabilization at iba pang mga function, ang CMC ay malawakang ginagamit sa maraming industriya tulad ng pagkain, gamot, pang-araw-araw na kemikal, pagbabarena ng langis, tela at paggawa ng papel. Ang proteksyon at kaligtasan ng kapaligiran nito ay ginagawa din itong mas gustong additive sa maraming produkto.
Oras ng post: Aug-23-2024