Карбоксиметил целлюлоза натрия (CMC) представляет собой полимерное соединение, широко используемое во многих отраслях, таких как продукты питания, медицина, косметика, текстиль, бумага и бурение нефти. Он получен путем химической модификации целлюлозы. Его структурные характеристики заключаются в том, что некоторые гидроксильные группы в молекулах целлюлозы заменяются карбоксиметильными группами (–CH2COOH) и в сочетании с ионами натрия образуют растворимые в воде соли натрия.
1. Химическая структура и свойства
Химическая формула карбоксиметил целлюлозы натрия составляет (C6H7O2 (OH) 2CH2Coona) N, которая имеет определенную растворимость и водопоглощение. Его основная структура представляет собой линейную структуру, состоящую из молекул целлюлозных мономеров-глюкозы. После химической модификации некоторые или все гидроксильные группы на молекулах целлюлозы заменяются карбоксиметильными группами для образования водорастворимых молекул с отрицательными зарядами. В частности, молекулярная цепь карбоксиметил целлюлозы натрия содержит большое количество карбоксиметильных групп (–ch2coOH), которые могут взаимодействовать с молекулами воды, что придает ему хорошую растворимость и характеристики вязкости.
CMC обладает следующими основными свойствами:
Растворимость воды: карбоксиметил целлюлоза натрия может быть быстро растворена в воде с образованием равномерного коллоидного раствора.
Вязкость: водный раствор CMC имеет высокую вязкость, и вязкость связана с его молекулярной массой и концентрацией раствора.
Стабильность: CMC обладает хорошей стабильностью с кислотой, щелочей и высокой температурой, но в сильной кислотной или щелочной среде стабильность CMC уменьшится.
Регулируемость: Регулируя молекулярную массу и степень замены CMC, его физические и химические свойства можно точно контролировать.
2. Метод подготовки
Карбоксиметил целлюлоза натрия обычно получают путем реагирования целлюлозы и хлорацетата натрия в щелочной среде. Конкретные шаги следующие:
Предварительная обработка целлюлозы: во -первых, целлюлоза (например, хлопковое волокно) промывается для удаления примесей.
Реакция щелочи: предварительно обработанная целлюлоза реагирует с раствором гидроксида натрия, чтобы отделить гидроксильную часть в молекуле целлюлозы с образованием активной целлюлозной натриевой соли.
Реакция замещения: в щелочных условиях добавляется хлорацетат натрия, а хлорацетат натрия реагирует с целлюлозой натрия, так что гидроксильные группы на молекулах целлюлозы заменяются карбоксиметильными группами.
Промывка и сушка: после завершения реакции продукт промывают водой для удаления примесей, и, наконец, получают очищенную карбоксиметил целлюлозу натрия.
3. Поля приложения
Из -за хорошей растворимости, утолщения и стабильности натрия карбоксиметил целлюлоза широко используется в следующих полях:
Пищевая промышленность: как загуститель, стабилизатор, эмульгатор, гелевой агент и т. Д. Обычно можно найти в таких продуктах, как мороженое, желе, приправа, мгновенный суп и т. Д. Его основная функция - улучшить вкус пищи, продлить срок годности и повысить консистенцию.
Фармацевтическая промышленность. В качестве связующего агента с устойчивым высвобождением, подвешенного агента и загустителя для лекарств он используется в таблетках, капсулах, пероральных жидкостях, актуальных мазь и других препаратов. Кроме того, CMC также используется в качестве гемостатического материала для хирургии и стоматологических материалов.
Косметическая промышленность: используется в производстве лосьонов, кремов, шампуней, зубных пастов и других продуктов в качестве загустителя и стабилизатора. Он может настроить вязкость продукта и улучшить пользовательский опыт.
Рабочая отрасль. В качестве средства обработки поверхности для бумаги CMC может улучшить прочность, водостойкость и печати бумаги и уменьшить пыль на поверхности бумаги.
Нефтяное бурение: во время бурения масла CMC используется в бурной жидкости для сгущения и стабилизации буровой жидкости, помогает удалить черенки камня вокруг бурового бита и стабилизировать стенку скважины.
Текстильная индустрия: в качестве диспсерайна красителя и приема для печати, CMC может улучшить однородность и качество текстиля.
4. Влияние безопасности и воздействия на окружающую среду
Карбоксиметил целлюлоза натрия, как правило, считается безопасной, а ее использование в пищевых продуктах и медицине было одобрено Международным кодексом пищевых добавок и соответствующими правилами многих стран. Он нетоксичен для человеческого организма и не окажет существенного влияния на экологическую среду, поэтому он широко используется.
Однако, хотя сам CMC является экологически чистым, его производственный процесс может включать использование некоторых химических реагентов и проблем с очисткой сточных вод. Следовательно, необходимо обратить внимание на меры по охране окружающей среды во время производственного процесса, чтобы уменьшить выбросы вредных веществ.
Карбоксиметил целлюлоза натрия является широко используемым и многофункциональным полимерным материалом. Его утолщающие, стабилизирующие и гелевые свойства делают его важным для многих отраслей. От еды, медицины до промышленности, CMC играет важную роль. Благодаря постоянному развитию технологий в будущем, область применения CMC может быть дополнительно расширена.
Время публикации: 20-2025 февраля