السليلوز الصوديوم كربوكسي ميثيل (المعروف أيضًا باسم: سليلوز الصوديوم كربوكسي ميثيل ، السليلوز الكربوكسي ميثيل ،CMC، الكربوكسي ميثيل ، الصوديوم السليلوز ، ملح الصوديوم من السليلوز الميثيل الكابوكسي) هو الأكثر استخدامًا على نطاق واسع وأكبر كمية تستخدم في العالم اليوم من السليلوز.
CMC-NA لفترة قصيرة ، هو مشتق السليلوز مع درجة بلمرة الجلوكوز من 100-2000 ، والكتلة الجزيئية النسبية 242.16. مسحوق ليفي أبيض أو محبب. الرائحة ، لا طعم لها ، لا طعم لها ، رطبة ، غير قابلة للذوبان في المذيبات العضوية.
الخصائص الأساسية
1. التركيب الجزيئي لكربوكسي ميثيل سيلولوز (CMC)
تم إنتاجها لأول مرة من قبل ألمانيا في عام 1918 ، وتم براءة اختراع في عام 1921 وظهرت في العالم. تم تحقيق الإنتاج التجاري منذ ذلك الحين في أوروبا. في ذلك الوقت ، كان منتجًا خامًا فقط ، يستخدم كخبر وموثق. من عام 1936 إلى عام 1941 ، كانت أبحاث التطبيق الصناعية لكربوكسي ميثيل الصوديوم نشطة للغاية ، وتم اختراع العديد من براءات الاختراع الملهمة. خلال الحرب العالمية الثانية ، استخدمت ألمانيا كربوكسي ميثيل سيلولوز في المنظفات الاصطناعية. قام هرقل بصنع كربوكسي ميثيل سيلولوز للمرة الأولى في الولايات المتحدة في عام 1943 ، وأنتجت كربوكسي ميثيل سيلولوز الصوديوم المكرر في عام 1946 ، والتي تم الاعتراف بها على أنها مضافة للأغذية الآمنة. بدأت بلدي في تبنيها في السبعينيات ، وكان يستخدم على نطاق واسع في التسعينيات. إنه الأكثر استخدامًا على نطاق واسع وأكبر كمية من السليلوز في العالم اليوم.
الصيغة الهيكلية: C6H7O2 (OH) 2OCH2COONA الصيغة الجزيئية: C8H11O7NA
هذا المنتج هو ملح الصوديوم من الكربوكيثيل إيثر ، ألياف أنيونية
2. ظهور سليلوز الصوديوم كربوكسي ميثيل (CMC)
هذا المنتج هو ملح الصوديوم من الأثير الكربوكيثيل السليلوز ، أو الأثير السليلوز الأنيوني ، أو مسحوق ليفي أبيض أو حليبي أبيض أو حبيبات ، وكثافة 0.5-0.7 جم/سم 3 ، لا الرائحة تقريبًا ، بلا طعم ، رطبة. من السهل تشتت في الماء لتشكيل محلول غروي شفاف ، وهو غير قابل للذوبان في المذيبات العضوية مثل الإيثانول [1]. الرقم الهيدروجيني من المحلول المائي 1 ٪ هو 6.5-8.5 ، عندما تتناقص درجة الحموضة> 10 أو <5 ، تتناقص لزوجة الصمغ بشكل كبير ، والأداء هو الأفضل عندما يكون الرقم الهيدروجيني = 7. مستقر للحرارة ، ترتفع اللزوجة بسرعة أقل من 20 درجة مئوية ، وتتغير ببطء عند 45 درجة مئوية. التدفئة على المدى الطويل التي تتجاوز 80 درجة مئوية يمكن أن تؤدي إلى توحيد الغروية وتقلل بشكل كبير من اللزوجة والأداء. إنه قابل للذوبان بسهولة في الماء ، والمحلول شفاف ؛ إنه مستقر للغاية في المحلول القلوي ، ولكنه يتم تحلله بسهولة عندما يواجه الحمض ، وسوف يترسب عندما تكون قيمة الأس الهيدروجيني 2-3 ، وسوف تتفاعل أيضًا مع أملاح المعادن المتعددة الوصلات.
الغرض الرئيسي
يتم استخدامه كمثخن في صناعة المواد الغذائية ، كحامل أدوية في صناعة الأدوية ، وكوكيل موثق ومضاد للمعدل في الصناعة الكيميائية اليومية. في صناعة الطباعة والصباغة ، يتم استخدامه كخبرات وقائية لوكلاء التحجيم ومعجون الطباعة. في صناعة البتروكيماويات ، يمكن استخدامه كمكون لسائل تكسير استرداد الزيت. [2]
عدم التوافق
لا يتوافق كربوكسي ميثيل سيلولوز الصوديوم مع حلول حمض قوية ، وأملاح الحديد القابلة للذوبان ، وبعض المعادن الأخرى مثل الألومنيوم والزئبق والزنك. عندما يكون الرقم الهيدروجيني أقل من 2 ، وعندما يتم خلطه مع 95 ٪ من الإيثانول ، سيحدث هطول الأمطار.
يمكن أن يشكل السليلوز الصوديوم كربوكيثيل إيثيلوز مع الجيلاتين والبكتين ، ويمكن أن يشكل أيضًا مجمعات مع الكولاجين ، والتي يمكن أن تترسب بعض البروتينات المشحونة بشكل إيجابي.
حرفة
عادةً ما يكون CMC مركبًا للبوليمر الأنيوني الذي تم إعداده عن طريق رد فعل السليلوز الطبيعي مع القلويات الكاوية وحمض أحادي كلورو أسيتيك ، مع وزن جزيئي قدره 6400 (± 1000). المنتجات الثانوية الرئيسية هي كلوريد الصوديوم وغليكولت الصوديوم. CMC ينتمي إلى تعديل السليلوز الطبيعي. وقد أسماها منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (منظمة الأغذية والزراعة) ومنظمة الصحة العالمية (WHO) رسميًا "السليلوز المعدل".
المؤشرات الرئيسية لقياس جودة CMC هي درجة الاستبدال (DS) والنقاء. بشكل عام ، تختلف خصائص CMC إذا كانت DS مختلفة ؛ كلما ارتفعت درجة الاستبدال ، كلما كانت القابلية للذوبان أقوى ، وكلما كان الشفافية والاستقرار بشكل أفضل. وفقًا للتقارير ، تكون شفافية CMC أفضل عندما تكون درجة الاستبدال 0.7-1.2 ، وأن لزوجة حلها المائي هي الأكبر عندما تكون قيمة الأس الهيدروجيني 6-9. من أجل ضمان جودتها ، بالإضافة إلى اختيار وكيل الأثير ، يجب أيضًا مراعاة بعض العوامل التي تؤثر على درجة الاستبدال والنقاء ، مثل العلاقة بين كمية القلويات وعامل الأثير ، ووقت الإثارة ، ومحتوى الماء في النظام ، ودرجة الحرارة ، وتركيز المحلول ، وتركيز المحلول ، إلخ.
الوضع الراهن
من أجل حل النقص في المواد الخام (القطن المكرر المصنوع من بياضات القطن) ، في السنوات الأخيرة ، تعاونت بعض وحدات البحث العلمي في بلدي مع الشركات لاستخدام قش الأرز بشكل شامل ، والقطن الأرضي (النفايات) ، و DREGS الفاصوليا لإنتاج CMC بنجاح. يتم تقليل تكلفة الإنتاج إلى حد كبير ، مما يفتح مصدرًا جديدًا للمواد الخام للإنتاج الصناعي CMC ويدرك الاستخدام الشامل للموارد. من ناحية ، يتم تقليل تكلفة الإنتاج ، ومن ناحية أخرى ، تتطور CMC نحو دقة أعلى. يركز البحث وتطوير CMC بشكل أساسي على تحويل تكنولوجيا الإنتاج الحالية وابتكار عملية التصنيع ، بالإضافة إلى منتجات CMC الجديدة ذات الخصائص الفريدة ، مثل "طريقة المذيبات" [3] التي تم تطويرها بنجاح في الخارج وتم استخدامها على نطاق واسع. يتم إنتاج نوع جديد من CMC المعدلة مع استقرار عالية. نظرًا لارتفاع درجة الاستبدال والتوزيع الأكثر اتساقًا للبديل ، يمكن استخدامه في نطاق أوسع من مجالات الإنتاج الصناعي وبيئات الاستخدام المعقدة لتلبية متطلبات العملية العليا. على الصعيد الدولي ، يسمى هذا النوع الجديد من CMC المعدل أيضًا "السليلوز متعدد السليلوز (PAC ، السليلوز الأنيوني)".
أمان
ارتفاع الأمن ، لا يحتاج ADI إلى لوائح ، وتم صياغة المعايير الوطنية [4].
طلب
يحتوي هذا المنتج على وظائف الربط ، والسماكة ، والتعزيز ، والاستحلاب ، والاحتفاظ بالماء والتعليق.
تطبيق CMC في الطعام
منظمة الأغذية والزراعة والتي وافقت على استخدام CMC النقي في الطعام. تمت الموافقة عليه بعد البحوث والاختبارات البيولوجية والسمية الصارمة للغاية. المدخول الآمن (ADI) للمعيار الدولي هو 25 ملغ/(كجم · د) ، أي حوالي 1.5 جم/د للشخص الواحد. تم الإبلاغ عن أن بعض الأشخاص لم يكن لديهم أي رد فعل سام عندما وصل المدخول إلى 10 كجم. CMC ليس فقط مثبتًا جيدًا للمستحلب ومثخنًا في تطبيقات الطعام ، ولكن أيضًا لديه استقرار ممتاز للتجميد والذوبان ، ويمكن أن يحسن نكهة المنتج وإطالة وقت التخزين. تبلغ الكمية المستخدمة في حليب الصويا والآيس كريم والآيس كريم والهلام والمشروبات والعلب حوالي 1 ٪ إلى 1.5 ٪. يمكن أن تشكل CMC أيضًا تشتتًا مستقرًا مستحلبًا مع الخل وصلصة الصويا والزيت النباتي وعصير الفاكهة والمرق وعصير الخضار وما إلى ذلك ، والجرعة تتراوح من 0.2 ٪ إلى 0.5 ٪. على وجه الخصوص ، لديها أداء مستحلب ممتاز للزيوت الحيوانية والخضروات والبروتينات والحلول المائية ، مما يتيح له تشكيل مستحلب متجانس مع أداء مستقر. بسبب سلامتها وموثوقيتها ، لا تقتصر جرعتها على ADI الوطني لنظافة الأغذية. تم تطوير CMC بشكل مستمر في مجال الطعام ، وقد تم أيضًا إجراء الأبحاث حول تطبيق الكربوكيثيلولوز الصوديوم في إنتاج النبيذ.
استخدام CMC في الطب
في صناعة الأدوية ، يمكن استخدامه كمثبت مستحلب للحقن ، وموثق وعامل تشكيل الأفلام للأجهزة اللوحية. لقد أثبت بعض الأشخاص أن CMC هو حامل أدوية مضاد للسرطان آمن وموثوق به من خلال التجارب الأساسية والحيوانية. باستخدام CMC كمواد غشاء ، يمكن استخدام شكل الجرعة المعدلة للطب الصيني التقليدي يانغوين شنغجي ، غشاء يانغوين شنغجي ، لجروح العمليات الجلدية والجروح الصدمة. أظهرت الدراسات النموذجية الحيوانية أن الفيلم يمنع عدوى الجرح وليس له فرق كبير عن الضمادات الشاش. فيما يتعلق بالتحكم في إفراز سائل أنسجة الجرح وشفاء الجروح السريع ، يكون هذا الفيلم أفضل بكثير من ضمادات الشاش ، وله تأثير الحد من الوذمة بعد العملية الجراحية وتهيج الجرح. إعداد الفيلم المصنوع من الكحول البولي فينيل: الصوديوم سليلوز السليلوز: يعتبر البولي إيثيلين بنسبة 3: 6: 1 هو أفضل وصفة طبية ، ويتم زيادة معدل الالتصاق والفرار. تم تحسين التصاق الإعداد ووقت الإقامة في التجويف عن طريق الفم وفعالية الدواء في التحضير بشكل كبير. Bupivacaine هو مخدر موضعي قوي ، ولكنه يمكن أن ينتج في بعض الأحيان آثارًا جانبية خطيرة القلب والأوعية الدموية عند تسممها. لذلك ، في حين أن Bupivacaine يستخدم على نطاق واسع سريريًا ، إلا أن الأبحاث حول الوقاية من ردود الفعل السامة وعلاجها قد تم إيلاء المزيد من الاهتمام. لقد أظهرت الدراسات الدوائية أن المدنية كمواد مستمرة مصنوعة من محلول بوبيفاكايين يمكن أن تقلل بشكل كبير من الآثار الجانبية للدواء. في جراحة PRK ، يمكن أن يؤدي استخدام Tetracaine منخفض التركيز والأدوية المضادة للالتهابات غير الستيرويدية إلى تخفيف ألم ما بعد الجراحة بشكل كبير. تعد الوقاية من الالتصاقات البريتوني بعد العملية الجراحية وتقليل انسداد الأمعاء أحد أكثر القضايا المعنية في الجراحة السريرية. أظهرت الدراسات أن CMC أفضل بكثير من هيالورونات الصوديوم في تقليل درجة الالتصاقات البريتوني بعد العملية الجراحية ، ويمكن استخدامها كوسيلة فعالة لمنع حدوث الالتصاقات البريتوني. يتم استخدام CMC في التسريب الشرياني الكبدي للقسطرة للأدوية المضادة للسرطان لعلاج سرطان الكبد ، والذي يمكن أن يطيل بشكل كبير وقت الإقامة للعقاقير المضادة للسرطان في الأورام ، ويعزز قوة مضادة للورم ، ويحسن التأثير العلاجي. في طب الحيوانات ، لدى CMC أيضًا مجموعة واسعة من الاستخدامات. تم الإبلاغ عن [5] أن تقطير داخل الصفاق لمحلول CMC بنسبة 1 ٪ للعراج له تأثير كبير على منع خلل التوتر والالتصاقات في البطن بعد جراحة الجهاز التناسلي في الماشية.
CMC في التطبيقات الصناعية الأخرى
في المنظفات ، يمكن استخدام CMC كعامل إعادة توسيع التربة ، خاصة بالنسبة للأقمشة الألياف الاصطناعية المسعورة ، والتي هي أفضل بكثير من ألياف الكربوكيميثيل.
يمكن استخدام CMC لحماية آبار النفط كعامل تثبيت الطين وعامل الاحتفاظ بالماء في حفر النفط. الجرعة لكل بئر زيت هي 2.3 طن للآبار الضحلة و 5.6T للآبار العميقة ؛
في صناعة النسيج ، يتم استخدامه كعامل تغيير حجمه ، ومثخن للطباعة والصباغة معجون ، وطباعة النسيج والتشطيب القوي. عند استخدامها كعامل تغيير حجم ، يمكن أن يحسن الذوبان واللزوجة ، ويسهل تستحقه ؛ كعامل تصلب ، جرعتها أعلى من 95 ٪. عند استخدامها كعامل تغيير حجم ، يتم تحسين قوة ومرونة فيلم الحجم بشكل كبير ؛ مع الألياف الحريرية المجددة ، يتم استخدام الغشاء المركب الذي يتكون من السليلوز الكربوكمي ميثيل كموسعة لتثبيط أوكسيديز الجلوكوز ، ويتم تجميد أوكسيديز الجلوكوز والكربوكسيل الفيروسيني ، وتجهيز المستشعر الحيوي للجلوكوز. أظهرت الدراسات أنه عندما يتم تحضير متجانسة هلام السيليكا مع محلول CMC مع تركيز حوالي 1 ٪ (ث/ت) ، فإن الأداء الكروماتوغرافي للوحة الطبقة الرقيقة المحضرة هو الأفضل. في الوقت نفسه ، فإن لوحة الطبقة الرقيقة المغلفة في ظل ظروف محسّنة لها قوة طبقة مناسبة ، وهي مناسبة لتقنيات أخذ العينات المختلفة ، سهلة التشغيل. CMC لديه التصاق لمعظم الألياف ويمكن أن يحسن الترابط بين الألياف. يمكن أن يضمن استقرار لزوجته توحيد التحجيم ، وبالتالي تحسين كفاءة النسيج. يمكن أيضًا استخدامه كعامل تشطيب للمنسوجات ، خاصةً للتشطيب الدائم لمكافحة التجاعيد ، مما يؤدي إلى تغييرات متينة على الأقمشة.
يمكن استخدام CMC كعامل مضاد للضادة ، مستحلب ، وكيل التشتت ، وتسوية ، والمواد اللاصقة للطلاء. يمكن أن يجعل المحتوى الصلب للطلاء موزعة بالتساوي في المذيبات ، بحيث لا يتخلص الطلاء لفترة طويلة. كما أنه يستخدم على نطاق واسع في الدهانات. .
عندما يتم استخدام CMC كمفهوم ، فهو أكثر فعالية من غلوكونات الصوديوم في إزالة أيونات الكالسيوم. عند استخدامها كتبادل الكاتيون ، يمكن أن تصل سعة التبادل إلى 1.6 مل/جم.
يتم استخدام CMC كعامل تغيير حجم الورق في صناعة الورق ، والتي يمكن أن تحسن بشكل كبير من القوة الجافة والقوة الرطبة للورق ، وكذلك مقاومة الزيت وامتصاص الحبر ومقاومة الماء.
يتم استخدام CMC كهيدروسول في مستحضرات التجميل وكمذخ في معجون الأسنان ، وجرعته حوالي 5 ٪.
يمكن استخدام CMC كعامل متخلف ، وكيل مخبأ ، ومستحلب ، وكيل ، وكيل الاحتفاظ بالمياه ، وعامل التحجيم ، ومواد تشكيل الأفلام ، وما إلى ذلك ، كما أنه يستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات ، والمبيدات الحشرية ، والجلود ، والبلاستيك ، والطباعة ، والسيراميك ، ومعجوز الأسنان ، والمواد الكيميائية اليومية ، ولأنها تتميز بأدائها الممتازة ، وهي عبارة عن حاجز جديد للغاية.
احتياطات
(1) توافق هذا المنتج مع الحمض القوي ، القلويات القوية ، والمعادن الثقيلة (مثل الألومنيوم ، الزنك ، الزئبق ، الفضة ، الحديد ، إلخ).
(2) تناول هذا المنتج المسموح به هو 0-25mg/kg · d.
تعليمات
امزج CMC مباشرة بالماء لصنع الغراء الفطري للاستخدام لاحقًا. عند تكوين Glue CMC ، أضف أولاً كمية معينة من المياه النظيفة في خزان التثبيت مع جهاز تحريك ، وعندما يتم تشغيل جهاز التحريك ، يرش CMC ببطء ومتساوي إلى خزان الأساس ، مع التحريك بشكل مستمر ، بحيث يمكن لـ CMC متكاملة تمامًا بالماء تمامًا. عند إذابة CMC ، فإن السبب وراء رشها بالتساوي والتحرك بشكل مستمر هو "منع مشاكل التكتل والتكتل وتقليل كمية CMC المذابة عندما تلبي CMC المياه" ، وزيادة معدل الذوبان في CMC. إن وقت التحريك ليس هو نفس الوقت الذي يحل فيه CMC تمامًا. هم مفهومين. بشكل عام ، يكون وقت التحريك أقصر بكثير من وقت الذوبان تمامًا. يعتمد الوقت المطلوب للاثنين على الموقف المحدد.
أساس تحديد وقت التحريك هو: عندماCMCيتم تفريقه بشكل موحد في الماء ولا توجد كتل كبيرة واضحة ، ويمكن إيقاف التحريك ، مما يسمح لـ CMC والماء بالاختراق والانصهار مع بعضهما البعض في حالة دائمة.
الأساس لتحديد الوقت اللازم لـ CMC لتذوبه تمامًا هو كما يلي:
(1) يتم ربط CMC والماء بالكامل ، ولا يوجد فصل سائل صلب بين الاثنين ؛
(2) العجينة المختلطة في حالة موحدة ، والسطح مسطح وسلس ؛
(3) لون العجينة المختلطة قريب من عدم الألوان والشفافة ، ولا توجد أشياء حبيبية في العجينة. من الوقت الذي يتم فيه وضع CMC في خزان الأساس ويخلط بالماء حتى الوقت الذي يتم فيه حل CMC تمامًا ، يتراوح الوقت المطلوب بين 10 و 20 ساعة.
وقت النشر: أبريل -26-2024