Natriumkarboksymetylcellulose (CMC) er en polymerforbindelse som er mye brukt i mange bransjer som mat, medisin, kosmetikk, tekstiler, papir og oljeboring. Det oppnås ved kjemisk modifisering av cellulose. Dets strukturelle egenskaper er at noen hydroksylgrupper i cellulosemolekylene erstattes av karboksymetylgrupper (–Ch2COOH) og kombinert med natriumioner for å danne vannløselige natriumsalter.
1. Kjemisk struktur og egenskaper
Den kjemiske formelen for natriumkarboksymetylcellulose er (C6H7O2 (OH) 2Ch2coona) N, som har visse løselighet og vannabsorpsjon. Den grunnleggende strukturen er en lineær struktur sammensatt av cellulosemonomerer-glukosemolekyler. Etter kjemisk modifisering erstattes noen eller alle hydroksylgruppene på cellulosemolekyler av karboksymetylgrupper for å danne vannoppløselige molekyler med negative ladninger. Spesielt inneholder molekylkjeden av natriumkarboksymetylcellulose et stort antall karboksymetylgrupper (–Ch2COOH), som kan samhandle med vannmolekyler, noe som gir den god løselighet og viskositetsegenskaper.
CMC har følgende grunnleggende egenskaper:
Vannløselighet: Natriumkarboksymetylcellulose kan raskt oppløses i vann for å danne en jevn kolloidal løsning.
Viskositet: CMC vandig løsning har en høy viskositet, og viskositeten er relatert til dens molekylvekt og oppløsningskonsentrasjon.
Stabilitet: CMC har god stabilitet til syre, alkali og høy temperatur, men i et sterkt syre- eller alkalimiljø vil stabiliteten til CMC avta.
Justerbarhet: Ved å justere molekylvekten og substitusjonsgraden av CMC, kan dens fysiske og kjemiske egenskaper kontrolleres nøyaktig.
2. Forberedelsesmetode
Natriumkarboksymetylcellulose fremstilles vanligvis ved å reagere cellulose og natriumkloracetat i et alkalisk miljø. De spesifikke trinnene er som følger:
Forbehandling av cellulose: For det første vaskes cellulose (som bomullsfiber) for å fjerne urenheter.
Alkaliniseringsreaksjon: Den forbehandlede cellulosen reagerte med natriumhydroksydløsning for å skille hydroksyldelen i cellulosemolekylet for å danne et aktivt cellulosesatriumsalt.
Substitusjonsreaksjon: Under alkaliske forhold tilsettes natriumkloracetat, og natriumkloracetat reagerer med natriumcellulose, slik at hydroksylgruppene på cellulosemolekylene erstattes av karboksymetylgrupper.
Vask og tørking: Etter at reaksjonen er fullført, vaskes produktet med vann for å fjerne urenheter, og til slutt oppnås renset natriumkarboksymetylcellulose.
3. Søknadsfelt
På grunn av sin gode vannløselighet, tykning og stabilitet, brukes natriumkarboksymetylcellulose mye i følgende felt:
Matindustri: Som et fortykningsmiddel, stabilisator, emulgator, geleringsmiddel, etc. Det finnes ofte i matvarer som iskrem, gelé, krydder, øyeblikkelig suppe osv. Hovedfunksjonen er å forbedre smaken av mat, forlenge holdbarheten og øke konsistensen.
Farmasøytisk industri: Som et bindemiddel, middel, kan det brukes i tabletter, kapsler, muntlige væsker, aktuelle salver og andre preparater. I tillegg brukes CMC også som et hemostatisk materiale for kirurgi og tannmaterialer.
Kosmetisk industri: Brukes i produksjon av kremer, kremer, sjampo, tannkrem og andre produkter som et fortykningsmiddel og stabilisator. Det kan justere viskositeten til produktet og forbedre brukeropplevelsen.
Papermaking Industry: Som et overflatebehandlingsmiddel for papir, kan CMC forbedre styrken, vannmotstanden og utskriften av papir og redusere støv på overflaten av papiret.
Oljeboring: Under oljeboring brukes CMC i borevæske for å tykne og stabilisere borevæske, bidrar til å fjerne bergstaks rundt borbiten og stabilisere brønnveggen.
Tekstilindustri: Som et fargestoffdispergeringsmiddel og utskriftspasta -tilsetningsstoff kan CMC forbedre fargestoffets enhetlighet og kvalitet på tekstiler.
4. Sikkerhet og miljøpåvirkning
Natriumkarboksymetylcellulose anses generelt som trygt, og bruken av mat og medisin er godkjent av International Food Additives Codex og relevante forskrifter i mange land. Det er ikke-giftig for menneskekroppen og vil ikke ha noen vesentlig innvirkning på det økologiske miljøet, så det er mye brukt.
Selv om CMC i seg selv er miljøvennlig, kan dens produksjonsprosess imidlertid innebære bruk av noen kjemiske reagenser og problemer med avløpsvann. Derfor er det nødvendig å ta hensyn til miljøverntiltak under produksjonsprosessen for å redusere utslipp av skadelige stoffer.
Natriumkarboksymetylcellulose er et mye brukt og multifunksjonelt polymermateriale. Dets fortykning, stabiliserende og geleringsegenskaper gjør det viktig for mange bransjer. Fra mat, medisin til industri spiller CMC en viktig rolle. Med kontinuerlig utvikling av teknologi i fremtiden, kan applikasjonsfeltet til CMC utvides ytterligere.
Post Time: Feb-20-2025