Karboksimetilcelluloza (CMC) je funkcionalan aditiv koji se široko koristi u raznim industrijama kao što su hrana, farmaceutski, papir, tekstil i rudarstvo. Izvodi se iz prirodne celuloze, koja obiluje biljkama i drugim biološkim materijalima. CMC je polimer topljivih vodopušača s jedinstvenim svojstvima, uključujući viskoznost, hidrataciju, prijanjanje i adheziju.
Karakteristike CMC-a
CMC je celulozni derivat koji je hemijski modificiran uvođenjem karboksimetila u svoju strukturu. Ova modifikacija povećava rastvorljivost i hidrofiličnost celuloze, čime poboljšava funkcionalnost. Svojstva CMC-a ovise o stupnju zamjene (DS) i molekularne težine (MW). DS je definiran kao prosječan broj karboksimetila po jedinici glukoze u obrisu celuloze, dok MW odražava veličinu i distribuciju polimernih lanaca.
Jedna od ključnih svojstava CMC-a je njegova rastvorljivost vode. CMC se lako raduje u vodi, formirajući viskolovno rješenje sa pseudoplastičnim svojstvima. Ovo reološko ponašanje rezultira intermolekularnim interakcijama između molekula CMC-a, što rezultira smanjenjem viskoznosti pod stres smicanjem. Pseudoplastična priroda CMC rješenja čini ih pogodnim za različite primjene kao što su zgušnjivači, stabilizatori i suspenziju sredstava.
Druga važna karakteristika CMC-a je njegova sposobnost formiranja filma. CMC rješenja mogu se baciti u filmove sa odličnim mehaničkim svojstvima, transparentnosti i fleksibilnošću. Ovi se filmovi mogu koristiti kao premazi, laminati i ambalažni materijali.
Pored toga, CMC ima dobru svojstva vezanja i vezivanja. Obližava snažnu vezu s različitim površinama, uključujući drva, metal, plastiku i tkaninu. Ova nekretnina je dovela do upotrebe CMC-a u proizvodnji premaza, ljepila i mastila.
CMC viskoznost
Viskoznost CMC rješenja ovisi o nekoliko faktora kao što su koncentracija, DS, MW, temperatura i pH. Općenito, CMC rješenja pokazuju veće viskonosti pri višim koncentracijama, DS i MW. Viskoznost se takođe povećava sa smanjenjem temperature i pH.
Viskoznost CMC rješenja kontrolira interakcija između polimernih lanaca i molekula otapala u rješenju. Molekuli CMC-a komuniciraju s molekulama vode kroz vodikove obveznice, čineći ljuske hidratacije oko polimernih lanaca. Ova hidratantna granata smanjuje mobilnost polimernih lanaca, čime se povećava viskoznost rješenja.
Reološko ponašanje CMC rješenja karakterizira se krivulje protoka, koje opisuju odnos između stresnog stres i smicanja rešenja. CMC rješenja pokazuju ne-newtononsko ponašanje protoka, što znači da se njihova viskoznost mijenja s smicanjem brzine. Pri niskim shitnim stopama viskoznost CMC rješenja je veća, dok je pri visokim brzinama smicanja, viskoznost se smanjuje. Ovo pomijenjeno sredstvo za stanjivanje nastaje zbog polimerskih lanaca koji usklađuju i istezane pod stresnim stresom, što rezultira smanjenim intermolekularnim silama između lanaca i smanjenja viskoznosti.
Primjena CMC-a
CMC se široko koristi u različitim poljima zbog njegovih jedinstvenih svojstava i reološkog ponašanja. U prehrambenoj industriji CMC se koristi kao zgušnjivač, stabilizator, emulgator i utovarivač teksture. Dodana je hrani poput sladoleda, pića, umaka i pečenih roba za poboljšanje njihove teksture, dosljednosti i rok trajanja. CMC takođe sprečava stvaranje ledenih kristala u smrznutu hranu, što rezultira glatkom, kremastim proizvodom.
U farmaceutskoj industriji CMC se koristi kao veziva za oblaganje, dezintegriranje i kontrolirano izdanje u tabletnim formulacijama. Poboljšajte stismibilnost i fluidnost praha i osigurajte ujednačenost i stabilnost tableta. Zbog svojih naučnih i bioadhesive svojstava, CMC se koristi i kao ekscipijent u oftalmičkim, nosnim i oralnim formulacijama.
U industriji papira CMC se koristi kao vlažni krajnji dodatak, vezivo za oblaganje i dimenzioniranje press agenta. Poboljšava zadržavanje i odvodnja pulpe, povećava snagu i gustoću papira i pruža glatku i sjajnu površinu. CMC djeluje i kao barijera za vodu i ulje, sprečavajući tikvinu ili druge tečnosti da prodire u papir.
U tekstilnoj industriji CMC se koristi kao sredstvo za dimenzioniranje, ispis zgušnjivača i pomoćno sredstvo za bojenje. Poboljšava adheziju vlakana, poboljšava prodiranje i fiksaciju u boji i smanjuje trenje i bore. CMC takođe daje mekoću i krutost tkaninom, ovisno o DS i MW od polimera.
U rudarskoj industriji CMC se koristi kao modifikator flokulanta, inhibitora i reologije u preradi minerala. Poboljšava taloženje i filtriranje čvrstih tvari, minimizira odvajanje od uglja i kontrolira viskoznost i stabilnost suspenzije. CMC takođe smanjuje uticaj rudarstva u okruženju minimiziranjem upotrebe otrovnih hemikalija i vode.
Zaključno
CMC je svestran i vrijedan aditiv koji pokazuje jedinstvena svojstva i viskoznost zbog njegove hemijske strukture i interakcije s vodom. Njegova rastvorljivost, sposobnost formiranja filma, obvezujuća i adhezijska svojstva čine pogodnim za različite primjene u hrani, farmaceutskom, papiru, tekstilnom i rudarskom sektoru. Viskoznost CMC rješenja može se kontrolirati nekoliko faktora, poput koncentracije, DS, MW, temperature i pH, a može se okarakterizirati pseudoplastičnom i moćim ponašanjem smicanja. CMC ima pozitivan utjecaj na kvalitetu, efikasnost i održivost proizvoda i procesa, što ga čini bitnim dijelom moderne industrije.
Pošta: Sep-25-2023