Sodium carboxymethyl cellulose ay malawakang ginagamit sa industriya, parmasyutiko at produksyon ng pagkain. Ang tambalang ito ay ginawa batay sa kahoy at isang biologically inert na materyal, iyon ay, hindi ito nakikilahok sa mga proseso ng physiological. Dahil sa mga espesyal na katangian ng mga solusyon na may bahaging ito, posibleng i-regulate ang lagkit ng mga substance at iba pang teknikal na parameter.
Paglalarawan
Ang Sodium carboxymethylcellulose (CMC) ay ang sodium s alt ng cellulose glycolic acid. Ang kemikal na pangalan ng compound ayon sa IUPAC nomenclature: poly-1, 4-β-O-carboxymethyl-D-pyranosyl-D-glycopyranose sodium.
Empirical formula ng sodium carboxymethylcellulose technical: [C6H7 O2 (OH)3-x(OCH2 COONa)x] . Sa expression na ito, ang x ay ang antas ng pagpapalit para sa CH2-COOH na mga grupo, at ang n ay ang antas ng polymerization.
Ang structural formula ay ipinapakita sa figure sa ibaba.
Properties
Sa hitsura, ang teknikal na sodium carboxymethyl cellulose ay isang powdery, fine-grained o walang amoy na fibrous na materyal na may bulk density na 400–800 kg/m3.
Ang Na-CMC ay may mga sumusunod na katangian:
-
molecular weight ng compound – [236];
- mabilis na natutunaw sa parehong mainit at malamig na tubig, hindi matutunaw sa mga mineral na langis at mga organikong likido;
- nagbubuo ng mga pelikulang lumalaban sa mga langis, grasa at mga organikong solvent;
- pinapataas ang lagkit ng mga solusyon at ginagawa itong thixotropic - na may pagtaas sa mekanikal na pagkilos, nangyayari ang pagbaba sa resistensya ng daloy;
- Angay sumisipsip ng singaw ng tubig mula sa hangin nang maayos, kaya ang sangkap ay dapat na nakaimbak sa mga tuyong silid (sa normal na kondisyon ay naglalaman ito ng 9-11% na kahalumigmigan);
-
Ang compound ay hindi nakakalason, hindi sumasabog, ngunit maaaring mag-apoy sa isang maalikabok na estado (temperatura ng self-ignition +212 °C);
- Angay nagpapakita ng mga katangian ng isang anionic polyelectrolyte sa mga solusyon.
Kapag nagbago ang temperatura, ang lagkit ng laboratoryo ng sodium carboxymethyl cellulose sa mga solusyon ay lubhang nag-iiba. Ito ay isa sa pinakamahalagang katangian ng tambalang ito, na tumutukoy sa saklaw ng aplikasyon nito. Ang isang mataas na antas ng polymerization ay nagbibigay ng isang mataas na lagkit at vice versa. Sa pH<6 o higit sa 9, binawasan ang resistensya ng daloymakabuluhang bumababa. Samakatuwid, ang asin na ito ay ipinapayong gamitin sa neutral at bahagyang alkaline na kapaligiran. Ang mga pagbabago sa lagkit sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay mababaligtad.
Sodium carboxymethylcellulose ay mayroon ding chemical compatibility sa maraming iba pang substance (starch, gelatin, glycerin, water-soluble resins, latexes). Kapag pinainit sa temperaturang higit sa 200 °C, ang asin ay nabubulok sa sodium carbonate.
Ang pangunahing salik na nakakaimpluwensya sa mga katangian ng tambalang ito ay ang antas ng polimerisasyon. Ang solubility, stability, mechanical properties at hygroscopicity ay nakasalalay sa molekular na timbang. Ginagawa ang substance sa pitong grado ayon sa antas ng polymerization at dalawang grado ayon sa nilalaman ng pangunahing sangkap.
Matanggap
Sodium carboxymethyl cellulose ay komersyal na ginawa mula noong 1946. Ang produksyon ng CMC ngayon ay bumubuo ng hindi bababa sa 47% ng kabuuang cellulose ethers.
Ang pangunahing hilaw na materyal para sa synthesis ng tambalang ito ay wood cellulose, ang pinakakaraniwang organikong polimer. Ang mga bentahe nito ay mababang presyo, biodegradability, kawalan ng toxicity at kadalian ng teknolohiya sa pagproseso.
Ang Sodium carboxymethyl cellulose ay nakukuha sa pamamagitan ng pag-react ng alkali cellulose sa C₂H₃ClO₂ (monochloroacetic acid) o sa sodium s alt nito. Sa mga nagdaang taon, ang trabaho ay isinasagawa upang makahanap ng mga bagong mapagkukunan para sa pagkuha ng mga hilaw na materyales (flax, straw, cereal, jute, sisal at iba pa), dahil ang pangangailangan para sa materyal na ito ay patuloy na lumalaki. Ang paghuhugas ay ginagamit upang mapabuti ang kalidad ng sangkap.ang natapos na asin mula sa mga impurities, i-activate ang cellulose o kumilos dito gamit ang microwave radiation.
Sodium carboxymethyl cellulose: mga pang-industriyang aplikasyon
Dahil sa mga espesyal na katangian nito, ginagamit ang CMC para sa mga sumusunod na layunin:
- pagpapalapot ng iba't ibang formulations, gelatinization;
- nagbubuklod ng mga pinong particle sa mga paint film (pagbuo ng pelikula);
- gumamit bilang isang ahente ng pagpapanatili ng tubig;
- pagpapatatag ng pisikal at kemikal na mga katangian;
- pagtaas ng lagkit ng mga solusyon upang pantay na maipamahagi ang mga sangkap ng mga ito;
- rheological modification;
- pag-iwas sa coagulation (adhesion ng mga suspendidong particle).
Isa sa pinakamalaking gumagamit ng sodium carboxymethyl cellulose ay ang industriya ng langis at gas, kung saan ginagamit ang tambalan upang pahusayin ang performance ng mga drilling fluid.
Ginagamit din ang substance sa paggawa ng mga sumusunod na teknikal na produkto:
- detergents;
- produkto sa pag-print;
- mortars para sa pagtatapos ng konstruksiyon;
- adhesives, mga materyales sa pagpapalaki;
- mga tuyong pinaghalong gusali, semento (para maiwasan ang pag-crack);
- mga materyales sa pintura;
- pagpapadulas-mga coolant;
- medium para sa hardening rails;
- coating welding electrodes at iba pa.
Sodium carboxymethyl cellulose ay ginagamit upang patatagin ang foam sa paglaban sa sunog, ang industriya ng pagkain, sa paggawa ng mga pabango at keramika. Tinataya ng mga technician na ginagamit ang tambalang ito sa mahigit 200 larangan ng engineering at medisina.
Mga proteksiyon na coating
Ang isa sa mga promising na direksyon ay ang pagpapakilala ng mga nanoparticle na na-synthesize mula sa mga suspensyon ng CMC bilang mga additives-stabilizer sa mga corrosion-resistant coatings. Pinapayagan ka nitong baguhin ang istraktura ng mga polimer, dagdagan ang pagdirikit sa base na materyal, pagbutihin ang pisikal at mekanikal na mga katangian ng patong nang walang makabuluhang pagtaas sa gastos ng komposisyon. Ang mga nanoparticle ay bumubuo ng mga microcluster, na ginagawang posible na makakuha ng mga composite na may mahahalagang teknikal na katangian.
Ang bentahe ng supplement na ito ay ito rin ay environment friendly at biodegradable. Ang produksyon nito ay hindi nangangailangan ng paggamit ng mga organikong solvent, samakatuwid, ang panganib ng polusyon ng wastewater at ang kapaligiran ay nabawasan, hindi na kailangang gumamit ng espesyal na kagamitan at isang mataas na hanay ng temperatura.
Dietary supplement
Carboxymethylcellulose sodium ay ginagamit bilang food additive (E-466) sa konsentrasyon na hindi hihigit sa 8 g/kg. Gumaganap ang substance ng ilang function sa mga produkto:
- pagpapalapot;
- nagpapatatag na katangian;
- holdkahalumigmigan;
- extension ng shelf life;
- pagpapanatili ng dietary fiber pagkatapos mag-defrost.
Kadalasan ay idinaragdag ang tambalang ito sa fast food, ice cream, confectionery, marmalade, jelly, processed cheese, margarine, yogurt, canned fish.
Medicine at cosmetology
Sa industriya ng pharmaceutical, ginagamit ang sodium carboxymethyl cellulose sa mga grupo ng gamot gaya ng:
- patak sa mata, mga solusyon para sa mga iniksyon - upang pahabain ang therapeutic effect;
- tablet shells - para i-regulate ang paglabas ng aktibong substance;
- emulsions, gels at ointments - upang patatagin ang mga formative substance;
- antacids - bilang ion-exchange at mga kumplikadong bahagi.
Sa paggawa ng mga produktong pangkalinisan at kosmetiko, ginagamit ang tambalang ito bilang bahagi ng mga toothpaste, shampoo, shaving at shower gel, at cream. Ang pangunahing function ay upang patatagin ang mga katangian at pagbutihin ang texture.
Epekto sa tao at hayop
Sodium carboxymethylcellulose ay hypoallergenic, biologically inactive, walang carcinogenic effect at hindi nakakasira sa reproductive function ng mga buhay na organismo. Ang paggamit bilang mga additives ng pagkain sa isang ligtas na konsentrasyon ay hindi humahantong sa mga negatibong kahihinatnan. Ang alikabok ng tambalan ay maaaring magdulot ng pangangati kung ito ay pumasok sa mga mata at upper respiratory tract (MACAng aerosol ay 10 mg/m3).
Ang mga pelikulang naglalaman ng sodium s alt ay naglalabas ng aktibong sangkap sa alkaline na kapaligiran ng bituka. Ang tambalan ay excreted mula sa katawan ng tao at mga hayop na hindi nagbabago. Sa mga katawan ng tubig para sa mga layuning pang-ekonomiya, ang sangkap ay kabilang sa ikatlong klase ng peligro (katamtamang mapanganib). Ang MPC sa kasong ito ay 2 mg/l.
