Was ist Carboxymethylcellulose

Carboxymethylcellulose (CMC) entsteht durch Carboxymethylierung von Cellulose. Ihre wässrige Lösung wirkt verdickend, filmbildend, bindend, wasserspeichernd, kolloidschützend, emulgierend und suspendierend. Sie wird häufig in der Erdöl-, Lebensmittel-, Medizin-, Textil- und Papierindustrie eingesetzt und zählt zu den wichtigsten Celluloseethern. Natürliche Cellulose ist das am weitesten verbreitete und am häufigsten vorkommende Polysaccharid in der Natur und reich an Quellen. Die aktuelle Cellulosemodifizierungstechnologie konzentriert sich hauptsächlich auf die Veretherung und Veresterung. Die Carboxymethylierung ist eine Form der Veretherungstechnologie.

physikalische Eigenschaften

Natriumcarboxymethylcellulose (CMC) ist ein anionischer Celluloseether mit der Erscheinungsform eines weißen oder leicht gelblichen flockigen Faserpulvers oder weißen Pulvers. Er ist geruchlos, geschmacklos und ungiftig. Er löst sich leicht in kaltem oder heißem Wasser und bildet eine klare Lösung mit einer bestimmten Viskosität. Die Lösung ist neutral oder leicht alkalisch, unlöslich in Ethanol, Ether, Isopropanol, Aceton und anderen organischen Lösungsmitteln, löslich in 60%iger wasserhaltiger Ethanol- oder Acetonlösung. Sie ist hygroskopisch, licht- und wärmebeständig, die Viskosität nimmt mit steigender Temperatur ab, die Lösung ist bei einem pH-Wert von 2–10 stabil, bei einem pH-Wert unter 2 kommt es zu festen Niederschlägen und die Viskosität nimmt bei einem pH-Wert über 10 ab. Die Verfärbungstemperatur liegt bei 227 °C, die Karbonisierungstemperatur bei 252 °C und die Oberflächenspannung der 2%igen wässrigen Lösung beträgt 71 mn/n.

chemische Eigenschaften

Es wird aus Cellulosederivaten mit Carboxymethylsubstituenten hergestellt, indem Cellulose mit Natriumhydroxid zu Alkalicellulose behandelt und dann mit Monochloressigsäure umgesetzt wird. Die Glucoseeinheit, aus der Cellulose besteht, hat 3 Hydroxylgruppen, die ersetzt werden können, sodass Produkte mit unterschiedlichem Substitutionsgrad erhalten werden können. Im Durchschnitt wurde 1 mmol Carboxymethyl pro 1 g Trockengewicht eingeführt, das in Wasser und verdünnter Säure unlöslich ist, aber gequollen und für die Ionenaustauschchromatographie verwendet werden kann. Der pKa-Wert von Carboxymethyl beträgt in reinem Wasser etwa 4 und in 0,5 mol/l NaCl etwa 3,5. Es ist ein schwach saurer Kationenaustauscher und wird üblicherweise zur Trennung von neutralen und basischen Proteinen bei einem pH-Wert über 4 verwendet. Über 40 % der Hydroxylgruppen sind durch Carboxymethylgruppen ersetzt, die in Wasser gelöst werden können und eine stabile kolloidale Lösung mit hoher Viskosität bilden.

Der Hauptzweck

Carboxymethylcellulose (CMC) ist ein ungiftiges und geruchloses weißes, flockiges Pulver mit stabiler Leistung und guter Wasserlöslichkeit. Die wässrige Lösung ist eine neutrale oder alkalische, transparente, viskose Flüssigkeit, die in anderen wasserlöslichen Klebstoffen und Harzen löslich und in organischen Lösungsmitteln wie Ethanol unlöslich ist. CMC kann als Klebstoff, Verdickungsmittel, Suspensionsmittel, Emulgator, Dispergiermittel, Stabilisator, Leimungsmittel usw. verwendet werden.

Natriumcarboxymethylcellulose (CMC) ist das Produkt mit der höchsten Produktion, der am weitesten verbreiteten und bequemsten Handhabung unter den Celluloseethern und wird allgemein als „industrielles Mononatriumglutamat“ bezeichnet.

1. Es wird für Öl- und Erdgasbohrungen, Brunnenbau und andere Projekte verwendet

① Der CMC-haltige Schlamm kann dazu führen, dass die Brunnenwand einen dünnen und festen Filterkuchen mit geringer Durchlässigkeit bildet, wodurch der Wasserverlust verringert wird.

2. Nach der Zugabe von CMC zum Schlamm kann die Bohranlage eine geringe anfängliche Scherkraft erreichen, sodass der Schlamm das darin eingeschlossene Gas leicht freisetzen kann und gleichzeitig die Ablagerungen schnell in die Schlammgrube entsorgt werden.

3. Bohrschlamm hat wie andere Suspensionsdispersionen eine bestimmte Lebensdauer. Durch die Zugabe von CMC kann er stabilisiert und seine Lebensdauer verlängert werden.

④ Der CMC-haltige Schlamm wird selten von Schimmel befallen, daher ist es nicht notwendig, einen hohen pH-Wert aufrechtzuerhalten und Konservierungsmittel zu verwenden.

⑤ Enthält CMC als Behandlungsmittel für Bohrschlammwaschflüssigkeit, das der Verschmutzung durch verschiedene lösliche Salze widerstehen kann.

⑥ Der CMC-haltige Schlamm weist eine gute Stabilität auf und kann den Wasserverlust auch bei Temperaturen über 150 °C reduzieren.

CMC mit hoher Viskosität und hohem Substitutionsgrad eignet sich für Schlamm mit geringer Dichte, und CMC mit niedriger Viskosität und hohem Substitutionsgrad eignet sich für Schlamm mit hoher Dichte. Die Auswahl des CMC sollte unter Berücksichtigung verschiedener Bedingungen wie Schlammart, Region und Bohrlochtiefe erfolgen.

2. Wird in der Textil-, Druck- und Färbeindustrie verwendet. Die Textilindustrie verwendet CMC als Schlichtemittel für die Schlichte von leichten Garnen aus Baumwolle, Seide, Wolle, Chemiefasern, Mischgewebe und anderen starken Materialien.

3. In der Papierindustrie kann CMC als Oberflächenglättungsmittel und Leimungsmittel eingesetzt werden. Die Zugabe von 0,1 % bis 0,3 % CMC zum Zellstoff kann die Zugfestigkeit des Papiers um 40 % bis 50 % erhöhen, die Druckfestigkeit um 50 % steigern und die Knetbarkeit um das 4- bis 5-fache steigern.

4. CMC kann als Schmutzadsorbent verwendet werden, wenn es synthetischen Reinigungsmitteln zugesetzt wird. In alltäglichen Chemikalien wie der Zahnpastaindustrie wird eine wässrige CMC-Glycerinlösung als Kaugummibasis für Zahnpasta verwendet. In der Pharmaindustrie wird es als Verdickungsmittel und Emulgator verwendet. Die wässrige CMC-Lösung wird eingedickt und für die schwimmende Mineralverarbeitung usw. verwendet.

5. In der Keramikindustrie kann es als Klebstoff, Weichmacher, Suspensionsmittel für Glasuren, Farbfixiermittel usw. verwendet werden.

6. Wird im Bauwesen verwendet, um die Wasserspeicherung und Festigkeit zu verbessern

7. Es wird in der Lebensmittelindustrie verwendet. Die Lebensmittelindustrie verwendet CMC mit hohem Substitutionsgrad als Verdickungsmittel für Eiscreme, Konserven, Schnellnudeln und als Schaumstabilisator für Bier usw. Für Verdickungsmittel, Bindemittel oder Hilfsstoffe.

8. Die Pharmaindustrie wählt CMC mit geeigneter Viskosität als Tablettenbindemittel, Sprengmittel und Suspendiermittel für Suspensionen aus.