Carboxymethylcellulose (CMC) is 'n funksionele toevoeging wat wyd gebruik word in verskillende industrieë soos voedsel, farmaseutiese produkte, papiervervaardiging, tekstiele en mynbou. Dit is afgelei van natuurlike sellulose, wat volop is in plante en ander biologiese materiale. CMC is 'n wateroplosbare polimeer met unieke eienskappe, insluitend viskositeit, hidrasie, hegting en hegting.
CMC -eienskappe
CMC is 'n sellulose -afgeleide wat chemies aangepas word deur karboksimetielgroepe in die struktuur in te voer. Hierdie modifikasie verhoog die oplosbaarheid en hidrofilisiteit van sellulose, waardeur die funksionaliteit verbeter word. Die eienskappe van 'n CMC is afhanklik van die mate van substitusie (DS) en molekulêre gewig (MW). DS word gedefinieer as die gemiddelde aantal karboksimetielgroepe per glukose -eenheid in die sellulose -ruggraat, terwyl MW die grootte en verspreiding van die polimeerkettings weerspieël.
Een van die belangrikste eienskappe van CMC is die oplosbaarheid daarvan. CMC is maklik oplosbaar in water, en vorm 'n viskose oplossing met pseudoplastiese eienskappe. Hierdie reologiese gedrag is die resultaat van intermolekulêre interaksies tussen CMC -molekules, wat lei tot 'n afname in viskositeit onder skuifspanning. Die pseudoplastiese aard van CMC -oplossings maak dit geskik vir 'n verskeidenheid toepassings soos verdikkers, stabiliseerders en opskortingsmiddels.
'N Ander belangrike kenmerk van CMC is die filmvormende vermoë. CMC -oplossings kan in films gegiet word met uitstekende meganiese eienskappe, deursigtigheid en buigsaamheid. Hierdie films kan as bedekkings, laminate en verpakkingsmateriaal gebruik word.
Daarbenewens het CMC goeie binding en bindende eienskappe. Dit vorm 'n sterk binding met verskillende oppervlaktes, insluitend hout, metaal, plastiek en stof. Hierdie eienskap het gelei tot die gebruik van CMC in die vervaardiging van bedekkings, kleefmiddels en ink.
CMC viskositeit
Die viskositeit van CMC -oplossings hang af van verskeie faktore soos konsentrasie, DS, MW, temperatuur en pH. Oor die algemeen vertoon CMC -oplossings hoër viskositeite by hoër konsentrasies, DS en MW. Viskositeit neem ook toe met dalende temperatuur en pH.
Die viskositeit van CMC -oplossings word beheer deur die interaksie tussen die polimeerkettings en oplosmiddelmolekules in die oplossing. CMC -molekules is in wisselwerking met watermolekules deur waterstofbindings, wat 'n hidrasie -dop rondom die polimeerkettings vorm. Hierdie hidrasie -dop verminder die mobiliteit van die polimeerkettings en verhoog sodoende die viskositeit van die oplossing.
Die reologiese gedrag van CMC -oplossings word gekenmerk deur vloekrommes, wat die verband tussen die skuifspanning en die skuiftempo van die oplossing beskryf. CMC-oplossings vertoon nie-Newtoniaanse vloeitedrag, wat beteken dat hul viskositeit met die skuiftempo verander. By lae skuifsnelhede is die viskositeit van CMC -oplossings hoër, terwyl die viskositeit teen hoë skuifsnelheid afneem. Hierdie skuifdunner gedrag is te wyte aan polimeerkettings wat onder skuifspanning in lyn is en strek, wat lei tot verminderde intermolekulêre kragte tussen kettings en 'n afname in viskositeit.
Toepassing van CMC
CMC word wyd in verskillende velde gebruik as gevolg van sy unieke eienskappe en reologiese gedrag. In die voedselbedryf word CMC gebruik as 'n verdikkingsmiddel, stabiliseerder, emulgator en tekstuurvermoë. Dit word bygevoeg tot voedsel soos ys, drankies, souse en gebak om hul tekstuur, konsekwentheid en rakleeftyd te verbeter. CMC verhoed ook die vorming van yskristalle in bevrore voedsel, wat lei tot 'n gladde, romerige produk.
In die farmaseutiese industrie word CMC in tabletformulasies as 'n bindmiddel, disintegrante en gekontroleerde vrystellingsmiddel gebruik. Verbeter die saampersbaarheid en vloeibaarheid van die poeier en verseker die eenvormigheid en stabiliteit van die tablette. Vanweë die mucoadhesive en bioadhesiewe eienskappe, word CMC ook gebruik as 'n hulpmiddel in oftalmiese, nasale en orale formulerings.
In die papierbedryf word CMC gebruik as 'n nat -end -toevoeging, deklaag en die grootte van die pers. Dit verbeter pulpretensie en dreinering, verhoog papiersterkte en digtheid en bied 'n gladde en blink oppervlak. CMC dien ook as 'n water- en olieversperring, wat voorkom dat ink of ander vloeistowwe die papier binnedring.
In die tekstielbedryf word CMC gebruik as afmetingsmiddel, die druk van verdikkings en die kleur van hulp. Dit verbeter veseladhesie, verhoog kleurpenetrasie en fiksasie, en verminder wrywing en plooie. CMC gee ook sagtheid en styfheid aan die stof, afhangende van die DS en MW van die polimeer.
In die mynbedryf word CMC gebruik as 'n flokkuler, remmer en reologie -wysiger in minerale verwerking. Dit verbeter die vestiging en filtrasie van vaste stowwe, minimaliseer die skeiding van steenkoolbangewe, en beheer die suspensie -viskositeit en stabiliteit. CMC verminder ook die omgewingsimpak van die mynproses deur die gebruik van giftige chemikalieë en water tot die minimum te beperk.
Ter einde
CMC is 'n veelsydige en waardevolle toevoeging wat unieke eienskappe en viskositeit vertoon as gevolg van die chemiese struktuur en interaksie met water. Die oplosbaarheid, filmvormingsvermoë, bindings- en hechtings-eienskappe maak dit geskik vir verskillende toepassings in die voedsel-, farmaseutiese, papier-, tekstiel- en mynbou-sektore. Die viskositeit van CMC-oplossings kan deur verskillende faktore beheer word, soos konsentrasie, DS, MW, temperatuur en pH, en kan gekenmerk word deur die pseudoplastiese en skuifdowende gedrag. CMC het 'n positiewe invloed op die kwaliteit, doeltreffendheid en volhoubaarheid van produkte en prosesse, wat dit 'n wesenlike deel van die moderne industrie maak.
Postyd: Sep-25-2023