Натрыевая соль карбоксиметилцеллюлозы (таксама вядомая як: натрыевая соль карбоксиметилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлоза,CMC, Carboxymethyl, Cellulose Sodium, Sodium salt of Caboxy Methyl Cellulose) з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным і найбольшай колькасцю выкарыстоўваных у сучасным свеце відаў цэлюлозы.
Каротка кажучы, CMC-Na - гэта вытворнае цэлюлозы са ступенню полімерызацыі глюкозы 100-2000 і адноснай малекулярнай масай 242,16. Белы кудзелісты або грануляваны парашок. Без паху, густу, густу, гіграскапічны, нерастваральны ў арганічных растваральніках.
Асноўныя ўласцівасці
1. Малекулярная структура натрыевай карбаксіметылцэлюлозы (КМЦ)
Упершыню яго вырабіла Германія ў 1918 годзе, а ў 1921 годзе ён быў запатэнтаваны і з'явіўся ў свеце. З тых часоў камерцыйная вытворчасць была дасягнута ў Еўропе. У той час гэта быў толькі неапрацаваны прадукт, які выкарыстоўваўся ў якасці калоіду і звязальнага рэчыва. З 1936 па 1941 гады даследаванні прамысловага прымянення натрыевай карбаксіметылцэлюлозы былі даволі актыўнымі, і было вынайдзена некалькі натхняльных патэнтаў. Падчас Другой сусветнай вайны Германія выкарыстоўвала натрыевую соль карбоксиметилцеллюлозы ў сінтэтычных мыйных сродках. Hercules упершыню вырабіў натрыевую карбоксиметилцеллюлозу ў ЗША ў 1943 годзе, а ў 1946 годзе — рафінаваную натрыевую карбоксиметилцеллюлозу, якая была прызнана бяспечнай харчовай дадаткам. мая краіна пачала прымаць яго ў 1970-х гадах, і ён шырока выкарыстоўваўся ў 1990-я гады. Гэта найбольш шырока выкарыстоўваная і самая вялікая колькасць цэлюлозы ў свеце сёння.
Структурная формула: C6H7O2 (OH) 2OCH2COONa Малекулярная формула: C8H11O7Na
Гэты прадукт уяўляе сабой натрыевую соль карбоксиметилового эфіру цэлюлозы, аніённае валакно
2. Знешні выгляд натрыю карбаксіметылцэлюлозы (КМЦ)
Гэты прадукт уяўляе сабой натрыевую соль карбоксиметилового эфіру цэлюлозы, аніённы эфір цэлюлозы, белы або малочна-белы кудзелісты парашок або гранулы, шчыльнасць 0,5-0,7 г/см3, амаль без паху, густу, гіграскапічны. Яго лёгка диспергировать ў вадзе з адукацыяй празрыстага калоіднага раствора, і ён нерастваральны ў арганічных растваральніках, такіх як этанол [1]. pH 1% воднага раствора складае 6,5-8,5, калі pH>10 або <5, глейкасць слізі значна зніжаецца, а прадукцыйнасць лепшая, калі pH=7. Устойлівы да награвання, глейкасць хутка павялічваецца ніжэй за 20°C і павольна змяняецца пры 45°C. Доўгі награванне вышэй за 80°C можа дэнатураваць калоід і значна знізіць глейкасць і прадукцыйнасць. Ён лёгка раствараецца ў вадзе, а раствор празрысты; ён вельмі стабільны ў шчолачным растворы, але лёгка гідролізуецца, калі сутыкаецца з кіслатой, і выпадае ў асадак, калі значэнне pH складае 2-3, а таксама ўступае ў рэакцыю з солямі полівалентных металаў.
Асноўнае прызначэнне
Ён выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка ў харчовай прамысловасці, у якасці носьбіта лекаў у фармацэўтычнай прамысловасці, а таксама ў якасці злучнага рэчыва і агента супраць паўторнага адкладу ў штодзённай хімічнай прамысловасці. У паліграфічнай і фарбавальнай прамысловасці ён выкарыстоўваецца ў якасці ахоўнага калоіду для праклейвальнікаў і друкарскіх паст. У нафтахімічнай прамысловасці яго можна выкарыстоўваць у якасці кампанента вадкасці для разрыву нафты. [2]
Несумяшчальнасць
Натрыевая соль карбоксиметилцеллюлозы несумяшчальная з растворамі моцных кіслот, растваральнымі солямі жалеза і некаторых іншых металаў, такіх як алюміній, ртуць і цынк. Пры рн менш за 2 і пры змешванні з 95% этанолам адбываецца выпадзенне асадка.
Натрыевая карбоксиметилцеллюлоза можа ўтвараць суагламераты з жэлацінам і пекцінам, а таксама можа ўтвараць комплексы з калагенам, якія могуць абложваць некаторыя станоўча зараджаныя вавёркі.
рамяство
КМЦ звычайна ўяўляе сабой аніённае палімернае злучэнне, атрыманае шляхам рэакцыі натуральнай цэлюлозы з з'едлівай шчолаччу і монохлоруксусной кіслатой з малекулярнай масай 6400 (±1000). Асноўнымі пабочнымі прадуктамі з'яўляюцца хларыд натрыю і глікалат натрыю. CMC належыць да натуральнай мадыфікацыі цэлюлозы. Харчовая і сельскагаспадарчая арганізацыя ААН (ФАО) і Сусветная арганізацыя аховы здароўя (СААЗ) афіцыйна назвалі яе «мадыфікаванай цэлюлозай».
Асноўнымі паказчыкамі якасці КМЦ з'яўляюцца ступень замяшчэння (ДС) і чысціня. Як правіла, уласцівасці CMC адрозніваюцца, калі DS адрозніваецца; чым вышэй ступень замяшчэння, тым мацней растваральнасць і лепш празрыстасць і стабільнасць раствора. Паводле паведамленняў, празрыстасць КМЦ лепш, калі ступень замяшчэння складае 0,7-1,2, а глейкасць яе воднага раствора найбольшая пры значэнні рн 6-9. Для таго, каб забяспечыць яго якасць, у дадатак да выбару этэрыфікатара неабходна таксама ўлічваць некаторыя фактары, якія ўплываюць на ступень замяшчэння і чысціню, напрыклад, суадносіны паміж колькасцю шчолачы і этэрыфікатара, час этэрыфікацыі, утрыманне вады ў сістэма, тэмпература, значэнне pH, канцэнтрацыя раствора і соль і г.д.
статус-кво
Каб вырашыць праблему дэфіцыту сыравіны (рафінаваны бавоўна з баваўнянага лінту), у апошнія гады некаторыя навукова-даследчыя падраздзяленні ў маёй краіне супрацоўнічаюць з прадпрыемствамі для комплекснага выкарыстання рысавай саломы, молатай бавоўны (бавоўнавых адходаў) і асадку з бабовага тварагу. каб паспяхова вырабляць CMC. Вытворчы кошт значна зніжаецца, што адкрывае новую крыніцу сыравіны для прамысловай вытворчасці CMC і забяспечвае комплекснае выкарыстанне рэсурсаў. З аднаго боку, кошт вытворчасці зніжаецца, а з іншага боку, CMC развіваецца ў напрамку больш высокай дакладнасці. Даследаванні і распрацоўкі CMC галоўным чынам сканцэнтраваны на трансфармацыі існуючай тэхналогіі вытворчасці і інавацыях вытворчага працэсу, а таксама на новых прадуктах CMC з унікальнымі ўласцівасцямі, такімі як працэс «метад растваральнік-шлам» [3], які быў паспяхова распрацаваны. за мяжой і шырока выкарыстоўваўся. Выраблены новы тып мадыфікаванага КМЦ з высокай стабільнасцю. З-за больш высокай ступені замяшчэння і больш раўнамернага размеркавання замяшчальнікаў, ён можа быць выкарыстаны ў больш шырокім дыяпазоне абласцей прамысловай вытворчасці і складаных асяроддзях выкарыстання для задавальнення больш высокіх патрабаванняў працэсу. На міжнародным узроўні гэты новы тып мадыфікаванай CMC таксама называюць «полианионной цэлюлозай (PAC, Poly aniononic cellulose)».
бяспекі
Высокая бяспека, ADI не мае патрэбы ў рэгламентацыі, сфармуляваны нацыянальныя стандарты [4] .
прымяненне
Гэты прадукт мае функцыі звязвання, згушчэння, умацавання, эмульгирования, утрымання вады і падвескі.
Прымяненне КМЦ ў харчовых прадуктах
ФАО і СААЗ ухвалілі выкарыстанне чыстай КМЦ у харчовых прадуктах. Ён быў ухвалены пасля вельмі строгіх біялагічных і таксікалагічных даследаванняў і выпрабаванняў. Бяспечнае спажыванне (ADI) у адпаведнасці з міжнародным стандартам складае 25 мг/(кг·сут), што складае прыкладна 1,5 г/сут на чалавека. Паведамляецца, што ў некаторых людзей не было ніякай таксічнай рэакцыі, калі спажыванне дасягала 10 кг. КМЦ з'яўляецца не толькі добрым стабілізатарам эмульгирования і загушчальнікам ў харчовых прадуктах, але таксама мае выдатную стабільнасць пры замарожванні і плаўленні, а таксама можа палепшыць густ прадукту і падоўжыць час захоўвання. Колькасць, якая выкарыстоўваецца ў соевым малацэ, марожаным, марожаным, жэле, напоях і банках, складае каля 1% да 1,5%. CMC таксама можа ўтвараць стабільную эмульсійную дысперсію з воцатам, соевым соусам, раслінным алеем, фруктовым сокам, падліўкай, агароднінным сокам і г.д., а дазоўка складае ад 0,2% да 0,5%. У прыватнасці, ён мае выдатную эмульсію для жывёл і раслінных алеяў, бялкоў і водных раствораў, што дазваляе ўтвараць аднастайную эмульсію са стабільнай прадукцыйнасцю. З-за яго бяспекі і надзейнасці яго дазоўка не абмяжоўваецца нацыянальным стандартам харчовай гігіены ADI. CMC бесперапынна распрацоўваецца ў харчовай галіне, а таксама праводзяцца даследаванні па ўжыванні натрыю карбаксіметилцэлюлозы ў вытворчасці віна.
Выкарыстанне КМЦ ў медыцыне
У фармацэўтычнай прамысловасці яго можна выкарыстоўваць у якасці стабілізатара эмульсій для ін'екцый, звязальнага рэчыва і пленкообразователя для таблетак. Некаторыя людзі даказалі, што КМЦ з'яўляецца бяспечным і надзейным носьбітам супрацьпухліннага прэпарата праз асноўныя эксперыменты і эксперыменты на жывёл. Выкарыстоўваючы CMC у якасці мембраннага матэрыялу, мадыфікаваную лекавую форму парашка Yangyin Shengji традыцыйнай кітайскай медыцыны, мембрану Yangyin Shengji, можна выкарыстоўваць для аперацыйных і траўматычных ран дэрмабразіі. Даследаванні на жывёл мадэлях паказалі, што плёнка прадухіляе інфікаванне раны і нічым істотна не адрозніваецца ад марлевых павязак. З пункту гледжання кантролю эксудацыі раневой тканкавай вадкасці і хуткага гаення ран гэтая плёнка значна лепш, чым марлевыя павязкі, і зніжае пасляаперацыйны ацёк і раздражненне раны. Плёнкавы прэпарат, выраблены з полівінілавага спірту: натрыю карбаксіметылцэлюлозы: полікарбаксіэтылену ў суадносінах 3:6:1, з'яўляецца найлепшым рэцэптам, і хуткасць адгезіі і вызвалення павялічваецца. Адгезія прэпарата, час знаходжання прэпарата ў ротавай поласці і эфектыўнасць лекі ў прэпараце значна паляпшаюцца. Бупівакаін з'яўляецца моцным мясцовым анестэтыкам, але пры атручванні ён часам можа выклікаць сур'ёзныя сардэчна-сасудзістыя пабочныя эфекты. Такім чынам, у той час як бупівакаін шырока выкарыстоўваецца ў клінічнай практыцы, даследаванням па прафілактыцы і лячэнні яго таксічных рэакцый заўсёды надавалася больш увагі. Фармакалагічныя даследаванні паказалі, што CIVIC як рэчыва з запаволеным вызваленнем, прыгатаванае з растворам бупівакаіну, можа значна паменшыць пабочныя эфекты прэпарата. У хірургіі ФРК прымяненне тетракаина нізкай канцэнтрацыі і нестероідных супрацьзапаленчых прэпаратаў у спалучэнні з КМЦ можа істотна палегчыць пасляаперацыйны боль. Прафілактыка пасляаперацыйных знітовак брушыны і памяншэнне кішачнай непраходнасці - адна з найбольш хвалюючых праблем клінічнай хірургіі. Даследаванні паказалі, што CMC значна лепш, чым гіялуронат натрыю, зніжае ступень пасляаперацыйных знітовак брушыны і можа выкарыстоўвацца ў якасці эфектыўнага метаду для прадухілення ўзнікнення знітовак брушыны. CMC выкарыстоўваецца ў пячоначнай артэрыяльнай інфузорыя катетеров супрацьракавых прэпаратаў для лячэння рака печані, што можа значна падоўжыць час знаходжання супрацьракавых прэпаратаў у пухлінах, узмацніць супрацьпухлінную сілу і палепшыць тэрапеўтычны эфект. У медыцыне жывёл КМЦ таксама мае шырокі спектр прымянення. Паведамляецца [5], што внутрибрюшинная инстилляция 1% раствора КМЦ авечкам аказвае значны ўплыў на прадухіленне дистоции і знітовак брушной поласці пасля аперацый на рэпрадуктыўных шляхах жывёлы.
CMC ў іншых прамысловых прымяненнях
У мыйных сродках КМЦ можа выкарыстоўвацца як сродак супраць паўторнага адкладу глебы, асабліва для тканін з гідрафобных сінтэтычных валокнаў, што значна лепш, чым карбаксіметылавае валакно.
CMC можа выкарыстоўвацца для абароны нафтавых свідравін у якасці стабілізатара буравога раствора і агента ўтрымання вады пры бурэнні нафты. Дазавання для кожнай нафтавай свідравіны складае 2,3 т для неглыбокіх свідравін і 5,6 т для глыбокіх свідравін;
У тэкстыльнай прамысловасці ён выкарыстоўваецца ў якасці праклейваючага агента, загушчальніка для друкавання і фарбавання пасты, тэкстыльнага друку і аздаблення для ўзмацнення жорсткасці. Пры выкарыстанні ў якасці праклейваючага агента ён можа палепшыць растваральнасць і глейкасць, а таксама лёгка расклейваць; у якасці ўзмацняльніка жорсткасці, яго дазавання вышэй за 95%; пры выкарыстанні ў якасці праклейваючага агента трываласць і гнуткасць праклейвальнай плёнкі значна паляпшаюцца; з рэгенераваным фібраінам шоўку Кампазітная мембрана, якая складаецца з карбоксиметилцеллюлозы, выкарыстоўваецца ў якасці матрыцы для імабілізацыі аксідазы глюкозы, а аксідазы глюкозы і феррацэнкарбаксілату імабілізаваны, а зроблены біясенсар глюкозы мае больш высокую адчувальнасць і стабільнасць. Даследаванні паказалі, што калі гамагенат сілікагеля рыхтуецца з растворам КМЦ з канцэнтрацыяй каля 1% (мас./аб.), храматаграфічныя характарыстыкі падрыхтаванай тонкаслаёвай пласціны з'яўляюцца лепшымі. У той жа час тонкаслаёвая пласціна з пакрыццём у аптымізаваных умовах мае адпаведную трываласць пласта, падыходзіць для розных метадаў адбору пробаў, простая ў эксплуатацыі. CMC мае адгезію да большасці валокнаў і можа палепшыць сувязь паміж валокнамі. Стабільнасць яго глейкасці можа забяспечыць аднастайнасць праклейвання, тым самым павышаючы эфектыўнасць пляцення. Ён таксама можа быць выкарыстаны ў якасці аздаблення тэкстылю, асабліва для пастаяннай аздаблення супраць маршчын, што прыносіць трывалыя змены тканінам.
КМЦ можа быць выкарыстаны ў якасці агента супраць адкладаў, эмульгатора, дыспергатара, выраўноўвальніка і клею для пакрыццяў. Гэта можа зрабіць цвёрдае ўтрыманне пакрыцця раўнамерна размеркаваным у растваральніку, так што пакрыццё не адслойваецца на працягу доўгага часу. Ён таксама шырока выкарыстоўваецца ў фарбах. .
Калі CMC выкарыстоўваецца ў якасці флокулянта, ён больш эфектыўны, чым глюконат натрыю, у выдаленні іёнаў кальцыя. Пры выкарыстанні ў якасці катионообменника яго абменная здольнасць можа дасягаць 1,6 мл/г.
КМЦ выкарыстоўваецца ў папяровай прамысловасці ў якасці праклейвальніка паперы, які можа значна палепшыць трываласць паперы ў сухім і вільготным стане, а таксама ўстойлівасць да масла, паглынанне чарнілаў і воданепранікальнасць.
КМЦ выкарыстоўваецца ў якасці гидрозоля ў касметыцы і ў якасці загушчальніка ў зубной пасце, і яго дазоўка складае каля 5%.
КМЦ можа быць выкарыстаны ў якасці флокулянта, хелатирующего агента, эмульгатара, загушчальніка, водаўтрымліваючага агента, праклейвальніка, пленкообразующего матэрыялу і г.д., а таксама шырока выкарыстоўваецца ў электроніцы, пестыцыдах, скуры, пластмасах, паліграфіі, кераміцы, зубной пасце, штодня хімічнай прамысловасці і іншых галінах, і з-за сваёй выдатнай прадукцыйнасці і шырокага спектру прымянення ён пастаянна адкрывае новыя вобласці прымянення, і рынак перспектыва вельмі шырокая.
Меры засцярогі
(1) Сумяшчальнасць гэтага прадукта з моцнай кіслатой, моцнай шчолаччу і іёнамі цяжкіх металаў (такіх як алюміній, цынк, ртуць, срэбра, жалеза і г.д.) супрацьпаказана.
(2) Дапушчальнае спажыванне гэтага прадукта складае 0-25 мг/кг·сут.
Інструкцыя
Змяшайце CMC непасрэдна з вадой, каб зрабіць пастообразный клей для наступнага выкарыстання. Пры наладжванні клею CMC спачатку дадайце пэўную колькасць чыстай вады ў бак-дазатар з дапамогай мяшалкі, а калі мяшалка ўключана, павольна і раўнамерна распыліце CMC у бак-дазатар, бесперапынна памешваючы, каб CMC быў цалкам інтэграваны. з вадой, CMC можа цалкам растварыцца. Пры растварэнні КМЦ прычына, па якой яе трэба раўнамерна пасыпаць і бесперапынна памешваць, заключаецца ў тым, каб «прадухіліць праблемы агламерацыі, агламерацыі і паменшыць колькасць КМЦ, растворанай пры сустрэчы КМЦ з вадой», і павялічыць хуткасць растварэння КМЦ. Час мяшання не супадае з часам поўнага растварэння CMC. Гэта два паняцці. Наогул кажучы, час мяшання значна карацей, чым час поўнага растварэння CMC. Час, неабходны для двух, залежыць ад канкрэтнай сітуацыі.
Асновай для вызначэння часу мяшання з'яўляецца: каліCMCраўнамерна дыспергаваны ў вадзе і няма відавочных вялікіх камякоў, перамешванне можна спыніць, дазваляючы CMC і вадзе пранікаць і злівацца адзін з адным у стаялым стане.
Асновай для вызначэння часу, неабходнага для поўнага растварэння CMC, з'яўляецца наступнае:
(1) КМЦ і вада цалкам звязаны, і паміж імі няма падзелу паміж цвёрдым і вадкім рэчывам;
(2) Змешаная паста знаходзіцца ў аднастайным стане, а паверхня роўная і гладкая;
(3) Колер змешанай пасты блізкі да бескаляровага і празрыстага, і ў пасце няма грануляваных прадметаў. Ад моманту, калі CMC змяшчаецца ў ёмістасць для дазавання і змешваецца з вадой, да таго часу, калі CMC цалкам растворыцца, неабходны час складае ад 10 да 20 гадзін.
Час публікацыі: 26 красавіка 2024 г