Karboksimetilceliuliozė (CMC) yra funkcinis priedas, plačiai naudojamas įvairiose pramonės šakose, tokiose kaip maistas, farmacija, popieriaus gamyba, tekstilė ir kasyba. Jis gaunamas iš natūralios celiuliozės, kurios gausu augaluose ir kitose biologinėse medžiagose. CMC yra vandenyje tirpus polimeras, pasižymintis unikaliomis savybėmis, įskaitant klampumą, hidrataciją, sukibimą ir sukibimą.
CMC charakteristikos
CMC yra celiuliozės darinys, kuris yra chemiškai modifikuotas į jo struktūrą įvedant karboksimetilo grupes. Ši modifikacija padidina celiuliozės tirpumą ir hidrofiliškumą, taip pagerindama funkcionalumą. CMC savybės priklauso nuo jo pakeitimo laipsnio (DS) ir molekulinės masės (MW). DS apibrėžiamas kaip vidutinis karboksimetilo grupių skaičius viename gliukozės vienete celiuliozės pagrinde, o MW atspindi polimerų grandinių dydį ir pasiskirstymą.
Viena iš pagrindinių CMC savybių yra jo tirpumas vandenyje. CMC lengvai tirpsta vandenyje, sudarydamas klampų tirpalą su pseudoplastinėmis savybėmis. Šis reologinis elgesys atsiranda dėl tarpmolekulinės sąveikos tarp CMC molekulių, dėl kurių sumažėja klampumas esant šlyties įtempimui. Dėl pseudoplastinio CMC tirpalų pobūdžio jie tinka įvairiems tikslams, tokiems kaip tirštikliai, stabilizatoriai ir suspenduojančios medžiagos.
Kita svarbi CMC savybė yra jo gebėjimas formuoti plėvelę. CMC sprendimai gali būti liejami į plėveles, pasižyminčias puikiomis mechaninėmis savybėmis, skaidrumu ir lankstumu. Šios plėvelės gali būti naudojamos kaip dangos, laminatės ir pakavimo medžiagos.
Be to, CMC pasižymi geromis sukibimo ir sukibimo savybėmis. Jis sudaro tvirtą ryšį su skirtingais paviršiais, įskaitant medieną, metalą, plastiką ir audinį. Dėl šios savybės CMC buvo naudojamas dangų, klijų ir rašalo gamyboje.
CMC klampumas
CMC tirpalų klampumas priklauso nuo kelių veiksnių, tokių kaip koncentracija, DS, MW, temperatūra ir pH. Paprastai CMC tirpalai turi didesnį klampumą esant didesnei koncentracijai, DS ir MW. Klampumas taip pat didėja mažėjant temperatūrai ir pH.
CMC tirpalų klampumą kontroliuoja polimero grandinių ir tirpiklio molekulių sąveika. CMC molekulės sąveikauja su vandens molekulėmis per vandenilio ryšius, sudarydamos hidratacijos apvalkalą aplink polimero grandines. Šis hidratacijos apvalkalas sumažina polimerų grandinių mobilumą ir taip padidina tirpalo klampumą.
CMC tirpalų reologinis elgesys apibūdinamas srauto kreivėmis, kurios apibūdina ryšį tarp tirpalo šlyties įtempių ir šlyties greičio. CMC tirpalai pasižymi ne niutono srautu, o tai reiškia, kad jų klampumas keičiasi priklausomai nuo šlyties greičio. Esant mažam šlyties greičiui, CMC tirpalų klampumas yra didesnis, o esant dideliam šlyties greičiui, klampumas mažėja. Šis šlyties plonėjimo elgesys atsiranda dėl polimero grandinių išsilygiavimo ir tempimo veikiant šlyties įtempimui, todėl sumažėja tarpmolekulinės jėgos tarp grandinių ir sumažėja klampumas.
CMC taikymas
Dėl savo unikalių savybių ir reologinio elgesio CMC plačiai naudojamas įvairiose srityse. Maisto pramonėje CMC naudojamas kaip tirštiklis, stabilizatorius, emulsiklis ir tekstūros geriklis. Jo dedama į tokius maisto produktus kaip ledai, gėrimai, padažai ir kepiniai, siekiant pagerinti jų tekstūrą, konsistenciją ir galiojimo laiką. CMC taip pat neleidžia susidaryti ledo kristalams šaldytuose maisto produktuose, todėl produktas yra lygus, kreminis.
Farmacijos pramonėje CMC naudojamas kaip rišiklis, dezintegruojantis ir kontroliuojamo atpalaidavimo agentas tablečių preparatuose. Pagerinkite miltelių suspaudžiamumą ir sklandumą bei užtikrinkite tablečių vienodumą ir stabilumą. Dėl savo mukoadhezinių ir bioadhezinių savybių CMC taip pat naudojamas kaip pagalbinė medžiaga oftalmologinėse, nosies ir geriamosiose kompozicijose.
Popieriaus pramonėje CMC naudojamas kaip šlapio galo priedas, dangos rišiklis ir klijavimo presavimo priemonė. Tai pagerina masės sulaikymą ir nutekėjimą, padidina popieriaus stiprumą ir tankį, o paviršius tampa lygus ir blizgus. CMC taip pat veikia kaip vandens ir alyvos barjeras, neleidžiantis rašalui ar kitiems skysčiams prasiskverbti į popierių.
Tekstilės pramonėje CMC naudojamas kaip klijavimo priemonė, spaudos tirštiklis ir pagalbinė dažymo medžiaga. Tai pagerina pluošto sukibimą, pagerina spalvos įsiskverbimą ir fiksavimą, mažina trintį ir raukšles. CMC taip pat suteikia audiniui minkštumo ir standumo, priklausomai nuo polimero DS ir MW.
Kasybos pramonėje CMC naudojamas kaip flokuliantas, inhibitorius ir reologijos modifikatorius apdorojant mineralus. Jis pagerina kietųjų dalelių nusėdimą ir filtravimą, sumažina atsiskyrimą nuo anglies sluoksnio ir kontroliuoja suspensijos klampumą ir stabilumą. CMC taip pat sumažina kasybos proceso poveikį aplinkai, sumažindama toksiškų cheminių medžiagų ir vandens naudojimą.
baigiant
CMC yra universalus ir vertingas priedas, pasižymintis unikaliomis savybėmis ir klampumu dėl savo cheminės struktūros ir sąveikos su vandeniu. Dėl tirpumo, plėvelės formavimo, surišimo ir sukibimo savybių jis tinka įvairiems tikslams maisto, farmacijos, popieriaus, tekstilės ir kasybos sektoriuose. CMC tirpalų klampumą galima kontroliuoti keliais veiksniais, tokiais kaip koncentracija, DS, MW, temperatūra ir pH, ir gali būti apibūdintas jo pseudoplastiniu ir šlyties skiedimu. CMC daro teigiamą poveikį produktų ir procesų kokybei, efektyvumui ir tvarumui, todėl yra esminė šiuolaikinės pramonės dalis.
Paskelbimo laikas: 2023-09-25