Natriumcarboxymethylcellulose (også kendt som: natriumcarboxymethylcellulose, carboxymethylcellulose,CMC, Carboxymethyl, Cellulose Natrium, Natriumsalt af Caboxy Methyl Cellulose) er den mest udbredte og den største mængde, der bruges i verden i dag typer af cellulose.
CMC-Na for kort, er et cellulosederivat med en glucosepolymerisationsgrad på 100-2000 og en relativ molekylvægt på 242,16. Hvidt fibrøst eller granulært pulver. Lugtfri, smagløs, smagløs, hygroskopisk, uopløselig i organiske opløsningsmidler.
Grundlæggende egenskaber
1. Molekylær struktur af natriumcarboxymethylcellulose (CMC)
Den blev første gang produceret af Tyskland i 1918, og den blev patenteret i 1921 og dukkede op i verden. Kommerciel produktion er siden blevet opnået i Europa. På det tidspunkt var det kun råprodukt, brugt som kolloid og bindemiddel. Fra 1936 til 1941 var den industrielle anvendelsesforskning af natriumcarboxymethylcellulose ret aktiv, og flere inspirerende patenter blev opfundet. Under Anden Verdenskrig brugte Tyskland natriumcarboxymethylcellulose i syntetiske vaskemidler. Hercules lavede natriumcarboxymethylcellulose for første gang i USA i 1943 og producerede raffineret natriumcarboxymethylcellulose i 1946, som blev anerkendt som et sikkert fødevaretilsætningsstof. mit land begyndte at adoptere det i 1970'erne, og det blev meget brugt i 1990'erne. Det er den mest udbredte og største mængde cellulose i verden i dag.
Strukturformel: C6H7O2 (OH) 2OCH2COONa Molekylformel: C8H11O7Na
Dette produkt er natriumsaltet af cellulosecarboxymethylether, en anionisk fiber
2. Udseende af natriumcarboxymethylcellulose (CMC)
Dette produkt er natriumsaltet af cellulosecarboxymethylether, en anionisk celluloseether, hvidt eller mælkehvidt fibrøst pulver eller granulat, densitet 0,5-0,7 g/cm3, næsten lugtfri, smagløs, hygroskopisk. Det er let at dispergere i vand for at danne en transparent kolloid opløsning og er uopløseligt i organiske opløsningsmidler såsom ethanol [1]. pH-værdien af 1% vandig opløsning er 6,5-8,5, når pH>10 eller <5, falder slimens viskositet betydeligt, og ydeevnen er bedst, når pH=7. Stabil over for varme, viskositeten stiger hurtigt til under 20°C og ændres langsomt ved 45°C. Langtidsopvarmning over 80°C kan denaturere kolloidet og reducere viskositeten og ydeevnen betydeligt. Det er let opløseligt i vand, og opløsningen er gennemsigtig; den er meget stabil i alkalisk opløsning, men den hydrolyseres let, når den møder syre, og den vil udfælde, når pH-værdien er 2-3, og den vil også reagere med polyvalente metalsalte.
Hovedformålet
Det bruges som fortykningsmiddel i fødevareindustrien, som lægemiddelbærer i den farmaceutiske industri og som bindemiddel og anti-genaflejringsmiddel i den daglige kemiske industri. I trykkeri- og farvningsindustrien bruges det som en beskyttende kolloid til limningsmidler og trykpastaer. I den petrokemiske industri kan den bruges som en komponent i oliegenvindingsfraktureringsvæske. [2]
Inkompatibilitet
Natriumcarboxymethylcellulose er uforenelig med stærke syreopløsninger, opløselige jernsalte og nogle andre metaller såsom aluminium, kviksølv og zink. Når pH er mindre end 2, og når det blandes med 95 % ethanol, vil der forekomme udfældning.
Natriumcarboxymethylcellulose kan danne co-agglomerater med gelatine og pektin, og kan også danne komplekser med kollagen, som kan udfælde visse positivt ladede proteiner.
håndværk
CMC er sædvanligvis en anionisk polymerforbindelse fremstillet ved at omsætte naturlig cellulose med kaustisk alkali og monochloreddikesyre med en molekylvægt på 6400 (±1 000). De vigtigste biprodukter er natriumchlorid og natriumglykolat. CMC hører til naturlig cellulosemodifikation. De Forenede Nationers Fødevare- og Landbrugsorganisation (FAO) og Verdenssundhedsorganisationen (WHO) har officielt kaldt det "modificeret cellulose".
De vigtigste indikatorer til at måle kvaliteten af CMC er substitutionsgrad (DS) og renhed. Generelt er egenskaberne af CMC forskellige, hvis DS er anderledes; jo højere grad af substitution, jo stærkere er opløseligheden, og jo bedre gennemsigtighed og stabilitet af opløsningen. Ifølge rapporter er gennemsigtigheden af CMC bedre, når substitutionsgraden er 0,7-1,2, og viskositeten af dens vandige opløsning er størst, når pH-værdien er 6-9. For at sikre dens kvalitet skal der udover valget af etherificeringsmiddel også tages hensyn til nogle faktorer, der påvirker substitutionsgraden og renheden, såsom forholdet mellem mængden af alkali og etherificeringsmiddel, etherificeringstid, vandindhold i systemet, temperatur, pH-værdi, opløsningskoncentration og salt mm.
status quo
For at løse manglen på råmaterialer (raffineret bomuld lavet af bomuldslinters) har nogle videnskabelige forskningsenheder i mit land i de senere år samarbejdet med virksomheder om omfattende udnyttelse af rishalm, formalet bomuld (affaldsbomuld) og bønnemasser. at producere CMC med succes. Produktionsomkostningerne er stærkt reduceret, hvilket åbner op for en ny kilde til råmaterialer til CMC industriel produktion og realiserer den omfattende udnyttelse af ressourcer. På den ene side reduceres produktionsomkostningerne, og på den anden side udvikler CMC sig mod højere præcision. Forskningen og udviklingen af CMC fokuserer hovedsageligt på transformation af eksisterende produktionsteknologi og innovation af fremstillingsprocessen, såvel som nye CMC-produkter med unikke egenskaber, såsom "solvent-slurry-metoden" [3]-processen, der er blevet udviklet med succes i udlandet og har været meget brugt. Der produceres en ny type modificeret CMC med høj stabilitet. På grund af den højere grad af substitution og den mere ensartede fordeling af substituenter kan den bruges i en bredere vifte af industrielle produktionsområder og komplekse brugsmiljøer for at opfylde højere proceskrav. Internationalt kaldes denne nye type modificeret CMC også "polyanionisk cellulose (PAC, Poly anionisk cellulose)".
sikkerhed
Høj sikkerhed, ADI behøver ikke regler, og nationale standarder er blevet formuleret [4] .
anvendelse
Dette produkt har funktionerne at binde, fortykke, styrke, emulgere, fastholde vand og suspension.
Anvendelse af CMC i fødevarer
FAO og WHO har godkendt brugen af ren CMC i fødevarer. Det blev godkendt efter meget strenge biologiske og toksikologiske undersøgelser og tests. Det sikre indtag (ADI) af den internationale standard er 25mg/(kg·d), det vil sige omkring 1,5 g/d pr. person. Det er blevet rapporteret, at nogle mennesker ikke havde nogen toksisk reaktion, da indtaget nåede 10 kg. CMC er ikke kun en god emulgeringsstabilisator og fortykningsmiddel i fødevareapplikationer, men har også fremragende fryse- og smeltestabilitet og kan forbedre smagen af produktet og forlænge opbevaringstiden. Mængden brugt i sojamælk, is, is, gelé, drikkevarer og dåser er omkring 1% til 1,5%. CMC kan også danne en stabil emulgeret dispersion med eddike, sojasovs, vegetabilsk olie, frugtjuice, sovs, grøntsagsjuice osv., og doseringen er 0,2% til 0,5%. Især har den fremragende emulgerende ydeevne til animalske og vegetabilske olier, proteiner og vandige opløsninger, hvilket gør det muligt at danne en homogen emulsion med stabil ydeevne. På grund af dets sikkerhed og pålidelighed er dens dosering ikke begrænset af den nationale fødevarehygiejnestandard ADI. CMC er løbende blevet udviklet på fødevareområdet, og der er også forsket i anvendelsen af natriumcarboxymethylcellulose i vinproduktion.
Brugen af CMC i medicin
I den farmaceutiske industri kan den bruges som emulsionsstabilisator til injektioner, bindemiddel og filmdannende middel til tabletter. Nogle mennesker har bevist, at CMC er en sikker og pålidelig lægemiddelbærer mod kræft gennem grundlæggende forsøg og dyreforsøg. Ved at bruge CMC som membranmateriale kan den modificerede doseringsform af den traditionelle kinesiske medicin Yangyin Shengji Powder, Yangyin Shengji Membrane, bruges til dermabrasion operationssår og traumatiske sår. Dyremodelundersøgelser har vist, at filmen forhindrer sårinfektion og ikke har nogen signifikant forskel fra gazeforbindinger. Med hensyn til at kontrollere sårvævsvæskeudslip og hurtig sårheling er denne film væsentligt bedre end gazeforbindinger og har den effekt at reducere postoperativt ødem og sårirritation. Filmpræparatet fremstillet af polyvinylalkohol: natriumcarboxymethylcellulose: polycarboxyethylen i et forhold på 3:6:1 er den bedste recept, og både vedhæftnings- og frigivelseshastigheden er øget. Præparatets vedhæftning, præparatets opholdstid i mundhulen og lægemidlets effektivitet i præparatet er alle væsentligt forbedret. Bupivacaine er et kraftigt lokalbedøvelsesmiddel, men det kan nogle gange give alvorlige kardiovaskulære bivirkninger, når det forgiftes. Derfor, mens bupivacain er meget udbredt klinisk, har forskning i forebyggelse og behandling af dets toksiske reaktioner altid været mere opmærksom. Farmakologiske undersøgelser har vist, at CIVIC som et stof med langvarig frigivelse formuleret med bupivacainopløsning kan reducere lægemidlets bivirkninger betydeligt. Ved PRK-kirurgi kan brugen af lavkoncentreret tetracain og ikke-steroide antiinflammatoriske lægemidler kombineret med CMC signifikant lindre postoperative smerter. Forebyggelse af postoperative peritoneale adhæsioner og reduktion af intestinal obstruktion er et af de mest bekymrede emner i klinisk kirurgi. Undersøgelser har vist, at CMC er væsentligt bedre end natriumhyaluronat til at reducere graden af postoperative peritoneale adhæsioner og kan bruges som en effektiv metode til at forhindre forekomsten af peritoneale adhæsioner. CMC bruges i kateter-hepatisk arteriel infusion af anti-cancer-lægemidler til behandling af leverkræft, hvilket kan forlænge opholdstiden for anti-cancer-lægemidler i tumorer betydeligt, forbedre anti-tumor-kraften og forbedre den terapeutiske effekt. Inden for dyremedicin har CMC også en bred vifte af anvendelser. Det er blevet rapporteret [5], at intraperitoneal inddrypning af 1 % CMC-opløsning til moderfår har en signifikant effekt på forebyggelse af dystoki og abdominale adhæsioner efter reproduktionskanalkirurgi hos husdyr.
CMC i andre industrielle applikationer
I vaskemidler kan CMC bruges som et anti-snavsgenafsætningsmiddel, især til hydrofobe syntetiske fiberstoffer, hvilket er væsentligt bedre end carboxymethylfiber.
CMC kan bruges til at beskytte oliebrønde som mudderstabilisator og vandtilbageholdelsesmiddel ved olieboring. Doseringen for hver oliebrønd er 2,3 t for lavvandede brønde og 5,6 t for dybe brønde;
I tekstilindustrien bruges det som limningsmiddel, fortykningsmiddel til trykning og farvning af pasta, tekstiltryk og afstivningsfinish. Når det bruges som limningsmiddel, kan det forbedre opløselighed og viskositet, og det er nemt at aflime; som et afstivningsmiddel er dets dosering over 95%; når det anvendes som limningsmiddel, forbedres størrelsesfilmens styrke og fleksibilitet væsentligt; med regenereret silkefibroin Den sammensatte membran bestående af carboxymethylcellulose bruges som matrix til immobilisering af glucoseoxidase, og glucoseoxidasen og ferrocencarboxylatet er immobiliseret, og den fremstillede glucosebiosensor har højere følsomhed og stabilitet. Undersøgelser har vist, at når silicagelhomogenatet fremstilles med en CMC-opløsning med en koncentration på ca. 1 % (vægt/volumen), er den kromatografiske ydeevne af den fremstillede tyndtlagsplade den bedste. Samtidig har tyndlagspladen belagt under optimerede forhold passende lagstyrke, velegnet til forskellige prøvetagningsteknikker, nem at betjene. CMC har vedhæftning til de fleste fibre og kan forbedre bindingen mellem fibre. Stabiliteten af dens viskositet kan sikre ensartet dimensionering og derved forbedre effektiviteten af vævning. Det kan også bruges som efterbehandlingsmiddel til tekstiler, især til permanent anti-rynke efterbehandling, som medfører holdbare ændringer i stoffer.
CMC kan bruges som anti-sedimenteringsmiddel, emulgator, dispergeringsmiddel, udjævningsmiddel og klæbemiddel til belægninger. Det kan få belægningens faststofindhold jævnt fordelt i opløsningsmidlet, så belægningen ikke delaminerer i lang tid. Det er også meget brugt i maling. .
Når CMC bruges som flokkuleringsmiddel, er det mere effektivt end natriumgluconat til at fjerne calciumioner. Når den bruges som kationbytter, kan dens udvekslingskapacitet nå op på 1,6 ml/g.
CMC bruges som papirlimningsmiddel i papirindustrien, hvilket væsentligt kan forbedre papirets tørstyrke og vådstyrke samt oliebestandighed, blækabsorption og vandmodstand.
CMC bruges som hydrosol i kosmetik og som fortykningsmiddel i tandpasta, og dens dosering er omkring 5%.
CMC kan bruges som flokkuleringsmiddel, chelateringsmiddel, emulgator, fortykningsmiddel, vandtilbageholdende middel, limningsmiddel, filmdannende materiale osv., og er også meget udbredt i elektronik, pesticider, læder, plast, trykning, keramik, tandpasta, dagligt kemikalier og andre områder, og på grund af dens fremragende ydeevne og brede vifte af anvendelser, åbner den konstant nye anvendelsesområder og markedsudsigterne er ekstremt bredt.
Forholdsregler
(1) Dette produkts kompatibilitet med stærk syre, stærk alkali og tungmetalioner (såsom aluminium, zink, kviksølv, sølv, jern osv.) er kontraindiceret.
(2) Det tilladte indtag af dette produkt er 0-25 mg/kg·d.
Instruktioner
Bland CMC direkte med vand for at lave en pastaagtig lim til senere brug. Når du konfigurerer CMC-lim, skal du først tilsætte en vis mængde rent vand i doseringstanken med en omrører, og når røreindretningen er tændt, drys langsomt og jævnt CMC i doseringstanken under konstant omrøring, så CMC er fuldt integreret med vand kan CMC helt opløses. Ved opløsning af CMC er grunden til, at det bør drysses jævnt og omrøres kontinuerligt, for at "forebygge problemerne med agglomeration, agglomeration og reducere mængden af CMC opløst, når CMC møder vand", og for at øge opløsningshastigheden af CMC. Tiden for omrøring er ikke den samme som tiden for CMC til at opløses fuldstændigt. Det er to begreber. Generelt er tiden for omrøring meget kortere end tiden for CMC at opløse fuldstændigt. Den tid, der kræves for de to, afhænger af den specifikke situation.
Grundlaget for at bestemme omrøringstiden er: nårCMCer ensartet fordelt i vandet, og der er ingen tydelige store klumper, kan omrøringen standses, så CMC'en og vandet kan trænge ind og smelte sammen i stående tilstand.
Grundlaget for at bestemme den tid, det tager for CMC at opløse fuldstændigt, er som følger:
(1) CMC og vand er fuldstændig bundet, og der er ingen faststof-væske adskillelse mellem de to;
(2) Den blandede pasta er i en ensartet tilstand, og overfladen er flad og glat;
(3) Farven på den blandede pasta er tæt på farveløs og gennemsigtig, og der er ingen granulære genstande i pastaen. Fra det tidspunkt, hvor CMC sættes i doseringstanken og blandes med vand, til det tidspunkt, hvor CMC er fuldstændig opløst, er den nødvendige tid mellem 10 og 20 timer.
Indlægstid: 26-apr-2024