Natriumcarboxymethylcellulose (auch bekannt als: Natriumcarboxymethylcellulose, Carboxymethylcellulose,CMC, Carboxymethyl, Cellulose -Natrium, Natriumsalz von Kaboxy -Methylcellulose) ist die am weitesten verbreitete und die größte Menge, die heute in der Welt verwendet wird, Zellulose -Arten.
Kurze CMC-NA ist ein Cellulose-Derivat mit einem Glukosepolymerisationsgrad von 100-2000 und einer relativen Molekülmasse von 242,16. Weißes faseriges oder körniges Pulver. Geruchlos, geschmacklos, geschmacklos, hygroskopisch, in organischen Lösungsmitteln unlöslich.
Grundlegende Eigenschaften
1. Molekulare Struktur von Natriumcarboxymethylcellulose (CMC)
Es wurde erstmals 1918 von Deutschland produziert und 1921 patentiert und erschien in der Welt. Die kommerzielle Produktion wurde seitdem in Europa erreicht. Zu dieser Zeit war es nur Rohprodukt, das als Kolloid und Bindemittel verwendet wurde. Von 1936 bis 1941 war die industrielle Anwendungsforschung von Natriumcarboxymethylcellulose ziemlich aktiv und mehrere inspirierende Patente erfunden. Während des Zweiten Weltkriegs verwendete Deutschland Natriumcarboxymethylcellulose in synthetischen Waschmitteln. Herkules machte 1943 zum ersten Mal in den USA Natriumcarboxymethylcellulose und erzeugte 1946 raffinierte Natriumcarboxymethylcellulose, was als sicherer Lebensmittelzusatz anerkannt wurde. Mein Land begann es in den 1970er Jahren zu übernehmen und es wurde in den 1990er Jahren weit verbreitet. Es ist die am häufigsten verwendete und die größte Menge an Cellulose der heutigen Welt.
Strukturformel: C6H7O2 (OH) 2och2Coona Molekularformel: C8H11O7NA
Dieses Produkt ist das Natriumsalz von Cellulose -Carboxymethylether, eine anionische Faser
2. Aussehen von Natriumcarboxymethylcellulose (CMC)
Dieses Produkt ist das Natriumsalz aus Cellulose-Carboxymethylether, einem anionischen Celluloseether, weißem oder milchigem weißem Faserpulver oder Granulat, Dichte von 0,5 bis 0,7 g/cm3, fast geruchlos, geschmacklos und hygroskopisch. Es ist leicht, in Wasser eine transparente kolloidale Lösung zu bilden, und ist in organischen Lösungsmitteln wie Ethanol unlöslich [1]. Der pH-Wert von 1% wässriger Lösung beträgt 6,5-8,5, wenn der pH> 10 oder <5 die Viskosität des Schleims signifikant abnimmt und die Leistung am besten ist, wenn der pH = 7. Stabil bis zur Heizung steigt die Viskosität schnell unter 20 ° C und ändert sich langsam bei 45 ° C. Eine langfristige Erwärmung über 80 ° C kann das Kolloid denaturieren und die Viskosität und Leistung erheblich verringern. Es ist leicht in Wasser löslich und die Lösung ist transparent; Es ist in alkalischer Lösung sehr stabil, aber es ist leicht hydrolysiert, wenn es auf Säure stößt, und es fällt bei 2-3 aus und reagiert auch mit polyvalenten Metallsalzen.
Der Hauptzweck
Es wird als Verdicker in der Lebensmittelindustrie, als Drogenträger in der Pharmaindustrie sowie als Bindemittel- und Anti-Redeposition-Mittel in der täglichen chemischen Industrie verwendet. In der Druck- und Färbenindustrie wird es als Schutzkolloid für Größengeräte und Druckpasten verwendet. In der petrochemischen Industrie kann es als Bestandteil der Ölfestigkeitsflüssigkeit verwendet werden. [2]
Unvereinbarkeit
Natriumcarboxymethylcellulose ist mit starken Säurelösungen, löslichen Eisensalzen und einigen anderen Metallen wie Aluminium, Quecksilber und Zink unvereinbar. Wenn der pH -Wert weniger als 2 ist und bei gemischt mit 95% Ethanol ein Niederschlag auftritt.
Natriumcarboxymethylcellulose kann mit Gelatine und Pektin Co-Adagylomerate bilden und auch Komplexe mit Kollagen bilden, die bestimmte positiv geladene Proteine auslösen können.
Handwerk
CMC ist normalerweise eine anionische Polymerverbindung, die durch Reaktion natürlicher Cellulose mit ätzender Alkali und monochloressigsäure mit einem Molekulargewicht von 6400 (± 1 000) hergestellt wird. Die Hauptnebenprodukte sind Natriumchlorid und Natriumglykolat. CMC gehört zur natürlichen Cellulosemodifikation. Die Organisation der Lebensmittel- und Landwirtschaft der Vereinten Nationen (FAO) und der Weltgesundheitsorganisation (WHO) haben sie offiziell als „modifizierte Cellulose“ bezeichnet.
Die Hauptindikatoren zur Messung der Qualität von CMC sind Substitutionsgrad (DS) und Reinheit. Im Allgemeinen sind die Eigenschaften von CMC unterschiedlich, wenn der DS unterschiedlich ist. Je höher der Substitutionsgrad, desto stärker die Löslichkeit und desto besser die Transparenz und Stabilität der Lösung. Berichten zufolge ist die Transparenz von CMC besser, wenn der Substitutionsgrad 0,7-1,2 und die Viskosität seiner wässrigen Lösung der größte, wenn der pH-Wert 6-9 beträgt. Um seine Qualität zu gewährleisten, müssen zusätzlich zur Wahl des Ätherungsmittels einige Faktoren, die den Grad der Substitution und Reinheit beeinflussen System, Temperatur, pH -Wert, Lösungskonzentration und Salz usw.
Status Quo
Um den Mangel an Rohstoffen (raffinierte Baumwolle aus Baumwollbeinern) zu lösen, haben in den letzten Jahren einige wissenschaftliche Forschungseinheiten in meinem Land mit Unternehmen zusammengearbeitet, um den Reisstroh, die Bodenbaumwolle (Abfall -Baumwolle) und die Bohnenquark Degs umfassend zu nutzen CMC erfolgreich produzieren. Die Produktionskosten werden stark gesenkt, was eine neue Rohstoffquelle für die CMC -Industrieproduktion eröffnet und die umfassende Nutzung von Ressourcen erkennt. Einerseits werden die Produktionskosten gesenkt und andererseits entwickelt sich CMC in Richtung höherer Präzision. Die Forschung und Entwicklung von CMC konzentriert sich hauptsächlich auf die Transformation der vorhandenen Produktionstechnologie und die Innovation des Herstellungsprozesses sowie neue CMC-Produkte mit einzigartigen Eigenschaften wie dem „Lösungsmittel-Slurry-Methode“ [3], der erfolgreich entwickelt wurde im Ausland und wurde weit verbreitet. Eine neue Art von modifiziertem CMC mit hoher Stabilität wird erzeugt. Aufgrund des höheren Substitutionsgrades und der gleichmäßigeren Verteilung von Substituenten kann es in einem breiteren Bereich von industriellen Produktionsbereichen und komplexen Gebrauchsumgebungen verwendet werden, um höhere Prozessanforderungen zu erfüllen. International wird diese neue Art von modifiziertem CMC auch als „polyanionische Cellulose (PAC, poly anionische Cellulose) bezeichnet.
Sicherheit
Hohe Sicherheit benötigt keine Vorschriften, und nationale Standards wurden formuliert [4].
Anwendung
Dieses Produkt hat die Funktionen der Bindung, Verdickung, Stärkung, Emulgierung, Wasserretention und Suspension.
Anwendung von CMC in Lebensmitteln
FAO und die die Verwendung von reinem CMC in Lebensmitteln genehmigt haben. Es wurde nach sehr strengen biologischen und toxikologischen Forschungen und Tests zugelassen. Die sichere Aufnahme (ADI) des internationalen Standards beträgt 25 mg/(kg · d), das ist etwa 1,5 g/d pro Person. Es wurde berichtet, dass einige Menschen keine giftige Reaktion hatten, als die Aufnahme 10 kg erreichte. CMC ist nicht nur ein guter Emulgierungsstabilisator und eine Verdickung in Lebensmittelanwendungen, sondern verfügt auch über ausgezeichnete Einfrier- und Schmelzstabilität und kann den Geschmack des Produkts verbessern und die Lagerzeit verlängern. Die Menge, die in Sojamilch, Eis, Eis, Gelee, Getränken und Dosen verwendet wird, beträgt etwa 1% bis 1,5%. CMC kann auch eine stabile emulgierte Dispersion mit Essig, Sojasauce, Gemüseöl, Fruchtsaft, Soße, Gemüsesaft usw. bilden, und die Dosierung beträgt 0,2% bis 0,5%. Insbesondere hat es eine ausgezeichnete emulgierende Leistung für tierische und pflanzliche Öle, Proteine und wässrige Lösungen, sodass sie eine homogene Emulsion mit stabiler Leistung bilden können. Aufgrund seiner Sicherheit und Zuverlässigkeit ist seine Dosierung nicht durch den National Food Hygiene Standard ADI begrenzt. CMC wurde im Lebensmittelbereich kontinuierlich entwickelt, und es wurde auch die Anwendung von Natriumcarboxymethylcellulose in der Weinproduktion durchgeführt.
Die Verwendung von CMC in der Medizin
In der pharmazeutischen Industrie kann es als Emulsionsstabilisator für Injektionen, einen Bindemittel und ein Filmbildungsmittel für Tablets verwendet werden. Einige Menschen haben bewiesen, dass CMC durch grundlegende und tierische Experimente ein sicherer und zuverlässiger Arzneimittelträger gegen Krebs ist. Unter Verwendung von CMC als Membranmaterial kann die modifizierte Dosierungsform des traditionellen chinesischen Medizins Yangyin Shengji -Pulver, Yangyin Shengji Membran, für Dermabrasionsbetrieb Wunden und traumatische Wunden verwendet werden. Tiermodellstudien haben gezeigt, dass der Film eine Wundinfektion verhindert und keinen signifikanten Unterschied zu Gaze -Dressings aufweist. In Bezug auf die Kontrolle der Strömungsflüssigkeitsexsudation der Wundgewebe und der schnellen Wundheilung ist dieser Film signifikant besser als Gaze -Dressings und hat den Einfluss der Reduzierung des postoperativen Ödems und der Wundreizung. Die Filmvorbereitung aus Polyvinylalkohol: Natriumcarboxymethylcellulose: Polycarboxyethylen mit einem Verhältnis von 3: 6: 1 ist das beste Rezept, und die Adhäsion und Freisetzungsrate werden erhöht. Die Adhäsion der Vorbereitung, die Aufenthaltszeit der Vorbereitung in der Mundhöhle und die Wirksamkeit der Medizin in der Herstellung sind erheblich verbessert. Bupivacain ist ein starkes Lokalanästhetikum, kann aber manchmal schwerwiegende kardiovaskuläre Nebenwirkungen haben, wenn sie vergiftet ist. Während Bupivacain klinisch weit verbreitet ist, wurde die Erforschung der Prävention und Behandlung seiner toxischen Reaktionen immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt. Pharmakologische Studien haben gezeigt, dass Civic als mit Bupivacain-Lösung formulierter Substanz der nachhaltigen Freisetzung die Nebenwirkungen des Arzneimittels signifikant verringern kann. In der PRK-Operation kann die Verwendung von Tetracain und nichtsteroidalen entzündungshemmenden Medikamenten mit niedriger Konzentration in Kombination mit CMC postoperative Schmerzen signifikant lindern. Die Verhinderung postoperativer Peritonealadhäsionen und die Verringerung der Darmverstopfung sind eines der beteiligten Probleme in der klinischen Operation. Studien haben gezeigt, dass CMC bei der Verringerung des Grades der postoperativen Peritonealadhäsionen signifikant besser ist als Natriumhyaluronat und kann als wirksame Methode verwendet werden, um das Auftreten von Peritonealadhäsionen zu verhindern. CMC wird bei der arteriellen Infusion von Krebskrebsmedikamenten zur Behandlung von Leberkrebs verwendet, was die Verweilzeit von Krebsmedikamenten in Tumoren signifikant verlängern, die Antitumorkraft verbessern und die therapeutische Wirkung verbessern kann. In der Tiermedizin hat CMC auch eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten. Es wurde berichtet [5], dass die intraperitoneale Instillation von 1% CMC -Lösung in EWEs einen signifikanten Einfluss auf die Vorbeugung von Dystokie und Bauchadhäsionen nach der Reproduktionstraktoperation in Nutztieren hat.
CMC in anderen industriellen Anwendungen
Bei Reinigungsmitteln kann CMC als Anti-Soil-Repositionsmittel verwendet werden, insbesondere für hydrophobe synthetische Fasergewebe, was signifikant besser ist als Carboxymethylfaser.
CMC kann verwendet werden, um Ölquellen als Schlammstabilisator und Wasserretentionsmittel bei Ölbohrungen zu schützen. Die Dosierung für jeden Ölbrunnen beträgt 2,3 t für flache Brunnen und 5,6 t für tiefe Brunnen;
In der Textilindustrie wird es als Größenmittel, ein Verdickungsmittel zum Drucken und Färben von Paste, Textildruck und Verstärkung verwendet. Bei der Verwendung als Größenvermittler kann es Löslichkeit und Viskosität verbessern und leicht zu entzünden. Als Versteifungsmittel liegt seine Dosierung über 95%; Bei der Verwendung als Größenvertreter werden die Stärke und Flexibilität des Größenfilms erheblich verbessert. Mit regeneriertem Seidenfibroin wird die aus Carboxymethylcellulose bestehende Verbundmembran als Matrix zur immobilisierenden Glukoseoxidase verwendet, und der Glukoseoxidase und der Ferrocencarboxylat sind immobilisiert, und der hergestellte Glukosebiosensor hat eine höhere Empfindlichkeit und Stabilität. Studien haben gezeigt, dass, wenn das Kieselgelhomogenat mit einer CMC-Lösung mit einer Konzentration von etwa 1% (W/V) hergestellt wird, die chromatographische Leistung der vorbereiteten Dünnschichtplatte die beste ist. Gleichzeitig weist die unter optimierten Bedingungen beschichtete Dünnschichtplatte eine geeignete Schichtstärke auf, die für verschiedene Probenahmetechniken geeignet ist und einfach zu bedienen ist. CMC hat eine Adhäsion für die meisten Fasern und kann die Bindung zwischen Fasern verbessern. Die Stabilität ihrer Viskosität kann die Gleichmäßigkeit der Größe gewährleisten und damit die Effizienz des Webens verbessern. Es kann auch als Finishing Agent für Textilien verwendet werden, insbesondere für dauerhafte Anti-Falten-Veredelung, was starken Änderungen an Stoffen bringt.
CMC kann als Anti-Sedimentierungsmittel, Emulgator, Dispergiermittel, Nivellierungsmittel und Klebstoff für Beschichtungen verwendet werden. Es kann den soliden Inhalt der Beschichtung gleichmäßig im Lösungsmittel verteilt werden, sodass die Beschichtung lange nicht delaminiert. Es wird auch in Farben weit verbreitet. .
Wenn CMC als Flockmittel verwendet wird, ist es effektiver als Natriumgluconat bei der Entfernung von Kalziumionen. Bei Verwendung als Kationenaustausch kann seine Austauschkapazität 1,6 ml/g erreichen.
CMC wird als Papiergrößenmittel in der Papierindustrie verwendet, das die Trockenfestigkeit und Nassfestigkeit von Papier sowie Ölfestigkeit, Tintenabsorption und Wasserbeständigkeit erheblich verbessern kann.
CMC wird als Hydrosol in Kosmetika und als Verdickungsmittel in Zahnpasta verwendet, und seine Dosierung beträgt etwa 5%.
CMC kann als Flockungsmittel, Chelationsmittel, Emulgator, Verdicker, Wasserbehörde, Größenmittel, filmbildendes Material usw. verwendet werden und wird auch in der Elektronik, Pestiziden, Leder, Kunststoffen, Druck, Keramik, Zahnpasta, Zahnpasta, Zahnpasta, täglich verwendet Chemikalien und andere Felder, und aufgrund seiner hervorragenden Leistung und seiner breiten Palette der Verwendungen eröffnet es ständig neue Anwendungsfelder, und der Marktaussichten ist äußerst breit.
Vorsichtsmaßnahmen
(1) Die Kompatibilität dieses Produkts mit starker Säure-, starker Alkali- und Schwermetallionen (wie Aluminium, Zink, Quecksilber, Silber, Eisen usw.) ist kontraindiziert.
(2) Die zulässige Aufnahme dieses Produkts beträgt 0-25 mg/kg · d.
Anweisungen
Mischen Sie CMC direkt mit Wasser, um einen pastösen Kleber für die spätere Verwendung zu erstellen. Fügen Sie beim Konfigurieren von CMC -Kleber zuerst eine bestimmte Menge sauberes Wasser in den Charge -Tank mit einem Rührgerät hinzu. Wenn das Rührgerät eingeschaltet ist, streuen Sie CMC langsam und gleichmäßig in den Batching -Tank, so dass die CMC vollständig integriert ist Mit Wasser kann sich CMC vollständig auflösen. Bei der Auflösung von CMC ist der Grund, warum es gleichmäßig bestreut und kontinuierlich gerührt werden sollte, darin, „die Probleme der Agglomeration, der Agglomeration zu verhindern und die Menge an CMC zu verringern, die gelöst wird, wenn CMC auf Wasser trifft“ und die Auflösungsrate von CMC zu erhöhen. Die Zeit für das Rühren ist nicht die gleiche Zeit, die CMC vollständig auflöst. Sie sind zwei Konzepte. Im Allgemeinen ist die Zeit für das Rühren viel kürzer als die Zeit, die CMC vollständig auflöst. Die für die beiden erforderliche Zeit hängt von der spezifischen Situation ab.
Die Grundlage für die Bestimmung der Rührzeit lautet: wenn dieCMCist gleichmäßig im Wasser verteilt und es gibt keine offensichtlichen großen Klumpen, das Rühren kann gestoppt werden, sodass CMC und Wasser in einem stehenden Zustand eindringen und miteinander verschmolzen können.
Die Grundlage für die Ermittlung der Zeit, die CMC zum vollständigen Auflösen erfordert, lautet wie folgt:
(1) CMC und Wasser sind vollständig gebunden, und es gibt keine Feststoff-Flüssigkeits-Trennung zwischen den beiden;
(2) Die gemischte Paste befindet sich in einem gleichmäßigen Zustand, und die Oberfläche ist flach und glatt;
(3) Die Farbe der gemischten Paste ist nahezu farblos und transparent, und es gibt keine körnigen Objekte in der Paste. Ab dem Zeitpunkt, an dem CMC in den Chargentank eingebaut und mit Wasser bis zu dem Zeitpunkt gemischt wird, zu dem sich die erforderliche Zeit vollständig aufgelöst hat, liegt die erforderliche Zeit zwischen 10 und 20 Stunden.
Postzeit: Apr-26-2024