Natriumcarboxymethylcellulose (CMC) is een polymeerverbinding die veel wordt gebruikt in veel industrieën zoals voedsel, medicijnen, cosmetica, textiel, papier en olieboringen. Het wordt verkregen door chemische modificatie van cellulose. De structurele kenmerken zijn dat sommige hydroxylgroepen in de cellulosemoleculen worden vervangen door carboxymethylgroepen (–CH2COOH) en gecombineerd met natriumionen om in water oplosbare natriumzouten te vormen.
1. Chemische structuur en eigenschappen
De chemische formule van natriumcarboxymethylcellulose is (C6H7O2 (OH) 2ch2coona) N, die bepaalde oplosbaarheid en waterabsorptie heeft. De basisstructuur is een lineaire structuur die bestaat uit cellulosemonomeren-glucosemoleculen. Na chemische modificatie worden sommige of alle hydroxylgroepen op de cellulosemoleculen vervangen door carboxymethylgroepen om in water oplosbare moleculen te vormen met negatieve ladingen. In het bijzonder bevat de moleculaire keten van natriumcarboxymethylcellulose een groot aantal carboxymethylgroepen (–CH2COOH), die kunnen interageren met watermoleculen, waardoor het een goede oplosbaarheid en viscositeitskenmerken heeft.
CMC heeft de volgende basiseigenschappen:
Wateroplosbaarheid: natriumcarboxymethylcellulose kan snel worden opgelost in water om een uniforme colloïdale oplossing te vormen.
Viscositeit: CMC waterige oplossing heeft een hoge viscositeit en de viscositeit is gerelateerd aan het molecuulgewicht en de oplossingsconcentratie.
Stabiliteit: CMC heeft een goede stabiliteit voor zuur, alkali en hoge temperatuur, maar in een sterke zuur- of alkali -omgeving zal de stabiliteit van CMC afnemen.
Aanpassing: door het molecuulgewicht en de mate van substitutie van CMC aan te passen, kunnen de fysische en chemische eigenschappen ervan nauwkeurig worden gecontroleerd.
2. Voorbereidingsmethode
Natriumcarboxymethylcellulose wordt meestal bereid door cellulose en natriumchlooracetaat te reageren in een alkalische omgeving. De specifieke stappen zijn als volgt:
Voorbehandeling van cellulose: eerst wordt cellulose (zoals katoenvezel) gewassen om onzuiverheden te verwijderen.
Alkalinisatiereactie: de voorbehandelde cellulose wordt gereageerd met natriumhydroxide -oplossing om het hydroxylgedeelte in het cellulosemolecuul te scheiden om een actief cellulose -natriumzout te vormen.
Substitutiereactie: Onder alkalische omstandigheden wordt natriumchlooracetaat toegevoegd en reageert natriumchlooracetaat met natriumcellulose, zodat de hydroxylgroepen op de cellulosemoleculen worden vervangen door carboxymethylgroepen.
Wassen en drogen: nadat de reactie is voltooid, wordt het product gewassen met water om onzuiverheden te verwijderen en wordt uiteindelijk gezuiverd natriumcarboxymethylcellulose verkregen.
3. Toepassingsvelden
Vanwege zijn goede oplosbaarheid in water, verdikking en stabiliteit wordt natriumcarboxymethylcellulose veel gebruikt in de volgende velden:
Voedselindustrie: als een verdikkingsmiddel, stabilisator, emulgator, geleringsagent, enz. Het wordt vaak aangetroffen in voedingsmiddelen zoals ijs, gelei, kruiden, instant soep, enz.
Farmaceutische industrie: als een bindmiddel, aanhoudende afgifte, suspendingsmiddel en verdikkingsmiddel voor geneesmiddelen, wordt het gebruikt in tabletten, capsules, mondelinge vloeistoffen, actuele zalven en andere preparaten. Bovendien wordt CMC ook gebruikt als een hemostatisch materiaal voor chirurgie en tandheelkundige materialen.
Cosmetische industrie: gebruikt bij de productie van lotions, crèmes, shampoos, tandpasta's en andere producten als een verdikkingsmiddel en stabilisator. Het kan de viscositeit van het product aanpassen en de gebruikerservaring verbeteren.
Papermakingsindustrie: als oppervlaktebehandelingsmiddel voor papier kan CMC de sterkte, waterweerstand en afdrukbaarheid van papier verbeteren en stof op het oppervlak van papier verminderen.
Olieboren: tijdens het boren wordt CMC gebruikt in boorvloeistof om boorvloeistof te verdikken en te stabiliseren, rotsstekken rond de boor te verwijderen en de putwand te stabiliseren.
Textielindustrie: als een kleurstofdispergement en additief additief, kan CMC de kleurstofuniformiteit en de kwaliteit van textiel verbeteren.
4. Veiligheid en milieu -impact
Natriumcarboxymethylcellulose wordt over het algemeen als veilig beschouwd en het gebruik ervan in voedsel en geneeskunde is goedgekeurd door de International Food Additives Codex en relevante voorschriften van veel landen. Het is niet giftig voor het menselijk lichaam en zal geen significante impact hebben op de ecologische omgeving, dus het wordt veel gebruikt.
Hoewel CMC zelf milieuvriendelijk is, kan het productieproces het gebruik van enkele chemische reagentia en afvalwaterzuiveringsproblemen inhouden. Daarom is het noodzakelijk om aandacht te besteden aan maatregelen voor milieubescherming tijdens het productieproces om de emissie van schadelijke stoffen te verminderen.
Natriumcarboxymethylcellulose is een veel gebruikt en multifunctioneel polymeermateriaal. De verdikking, stabiliserende en geleringeigenschappen maken het belangrijk voor veel industrieën. Van voedsel, medicijn tot industrie, CMC speelt een belangrijke rol. Met de voortdurende vooruitgang van technologie in de toekomst kan het toepassingsgebied van CMC verder worden uitgebreid.
Posttijd: februari-20-2025