Карбоксиметилцелулозата (CMC) е функционална добавка, широко използвана в различни индустрии като храна, фармацевтични продукти, производство на хартия, текстил и добив. Извлича се от естествена целулоза, която е в изобилие в растенията и други биологични материали. CMC е водоразтворим полимер с уникални свойства, включително вискозитет, хидратация, адхезия и адхезия.
CMC характеристики
CMC е целулозно производно, което е химически модифицирано чрез въвеждане на карбоксиметилови групи в неговата структура. Тази модификация повишава разтворимостта и хидрофилността на целулозата, като по този начин подобрява функционалността. Свойствата на CMC зависят от степента му на заместване (DS) и молекулното тегло (MW). DS се определя като средния брой карбоксиметилови групи на глюкозна единица в целулозната гръбнака, докато MW отразява размера и разпределението на полимерните вериги.
Едно от основните свойства на CMC е неговата разтворимост в водата. CMC лесно се разтвори във вода, образувайки вискозен разтвор с псевдопластични свойства. Това реологично поведение е резултат от междумолекулни взаимодействия между CMC молекулите, което води до намаляване на вискозитета при стрес на срязване. Псевдопластичният характер на CMC разтворите ги прави подходящи за различни приложения като сгъстители, стабилизатори и спиране на агенти.
Друга важна характеристика на CMC е неговата способност за формиране на филми. CMC решенията могат да бъдат хвърлени във филми с отлични механични свойства, прозрачност и гъвкавост. Тези филми могат да се използват като покрития, ламинати и опаковъчни материали.
В допълнение, CMC има добри свойства на свързване и свързване. Той образува силна връзка с различни повърхности, включително дърво, метал, пластмаса и плат. Този имот доведе до използването на CMC при производството на покрития, лепила и мастила.
CMC вискозитет
Вискозитетът на CMC разтворите зависи от няколко фактора като концентрация, DS, MW, температура и рН. По принцип CMC разтворите проявяват по -високи вискозитети при по -високи концентрации, DS и MW. Вискозитетът също се увеличава с намаляване на температурата и рН.
Вискозитетът на CMC разтворите се контролира от взаимодействието между полимерните вериги и молекулите на разтворителя в разтвора. CMC молекулите взаимодействат с водните молекули чрез водородни връзки, образувайки хидратационна обвивка около полимерните вериги. Тази хидратационна обвивка намалява подвижността на полимерните вериги, като по този начин увеличава вискозитета на разтвора.
Реологичното поведение на CMC разтворите се характеризира с криви на потока, които описват връзката между напрежението на срязване и скоростта на срязване на разтвора. CMC решенията проявяват неньютоново поведение на потока, което означава, че техният вискозитет се променя със скоростта на срязване. При ниска скорост на срязване вискозитетът на CMC разтворите е по -висок, докато при висока скорост на срязване вискозитетът намалява. Това поведение на изтъняване на срязване се дължи на полимерните вериги, които се подравняват и разтягат при напрежение на срязване, което води до намалени междумолекулни сили между веригите и намаляване на вискозитета.
Прилагане на CMC
CMC се използва широко в различни области поради своите уникални свойства и реологично поведение. В хранителната промишленост CMC се използва като сгъстител, стабилизатор, емулгатор и подобрител на текстурата. Добавя се към храни като сладолед, напитки, сосове и печива, за да се подобри тяхната текстура, консистенция и срок на годност. CMC също предотвратява образуването на ледени кристали в замразени храни, което води до гладък, кремообразен продукт.
Във фармацевтичната индустрия CMC се използва като агент за свързване, разпадане и контролирано освобождаване в състави на таблети. Подобрете сгъваемостта и плавността на праха и осигурете равномерността и стабилността на таблетките. Поради своите мукоадхезивни и биоадхезивни свойства, CMC се използва и като весел в офталмологични, носни и перорални състави.
В хартиената индустрия CMC се използва като мокро крайно добавка, свързващо вещество и пресконференция за оразмеряване. Той подобрява задържането и отводняването на целулозата, увеличава силата и плътността на хартията и осигурява гладка и лъскава повърхност. CMC също действа като водна и маслена бариера, предотвратявайки мастилото или други течности да проникнат в хартията.
В текстилната индустрия CMC се използва като агент за оразмеряване, отпечатване на сгъстител и спомагателно боядисване. Той подобрява адхезията на влакната, подобрява проникването и фиксирането на цветовете и намалява триенето и бръчките. CMC също придава мекота и твърдост на тъканта, в зависимост от DS и MW на полимера.
В минната индустрия CMC се използва като флокулант, инхибитор и реологичен модификатор при обработката на минерали. Той подобрява утаяването и филтрирането на твърдите вещества, свежда до минимум отделянето от въглищния ганг, и контролира вискозитета и стабилността на окачването. CMC също намалява въздействието върху екологичното въздействие на процеса на добив, като свежда до минимум използването на токсични химикали и вода.
в заключение
CMC е универсална и ценна добавка, която проявява уникални свойства и вискозитет поради химическата си структура и взаимодействие с водата. Неговата разтворимост, способност за формиране на филми, свързване и адхезионни свойства го правят подходящ за различни приложения в сектора на храни, фармацевтични, хартия, текстил и минно минно дело. Вискозитетът на CMC разтворите може да бъде контролиран от няколко фактора, като концентрация, DS, MW, температура и рН и може да се характеризира с неговото псевдопластично и срязване. CMC има положително влияние върху качеството, ефективността и устойчивостта на продуктите и процесите, което го прави съществена част от съвременната индустрия.
Време за публикация: септември 25-2023