1. Breve introducción de la carboximetilcelulosa
Nombre en inglés: Carboxilmetilcelulosa
Abreviatura: CMC
La fórmula molecular es variable: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n
Aspecto: polvo granular fibroso de color blanco o amarillo claro.
Solubilidad en agua: fácilmente soluble en agua, formando un coloide viscoso transparente, y la solución es neutra o ligeramente alcalina.
Características: Compuesto de alto peso molecular de coloide tensioactivo, inodoro, insípido y no tóxico.
La celulosa natural está ampliamente distribuida en la naturaleza y es el polisacárido más abundante. Sin embargo, en la producción, suele presentarse en forma de carboximetilcelulosa sódica, por lo que su nombre completo debería ser carboximetilcelulosa sódica o CMC-Na. Se utiliza ampliamente en la industria, la construcción, la medicina, la alimentación, los textiles, la cerámica y otros sectores.
2. Tecnología de carboximetilcelulosa
La tecnología de modificación de la celulosa incluye: eterificación y esterificación.
Transformación de carboximetilcelulosa: reacción de carboximetilación En la tecnología de eterificación, la celulosa se carboximetila para obtener carboximetilcelulosa, denominada CMC.
Funciones de la solución acuosa de carboximetilcelulosa: espesamiento, formación de película, unión, retención de agua, protección coloidal, emulsificación y suspensión.
3. Reacción química de la carboximetilcelulosa
Reacción de alcalinización de celulosa:
[C6H7O2(OH)3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O
Reacción de eterificación del ácido monocloroacético después de la celulosa alcalina:
[C6H7O2(OH)2ONa]n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n + nNaC
Por lo tanto: la fórmula química para formar carboximetilcelulosa es: Cel-O-CH2-COONa NaCMC
carboximetilcelulosa sódica(NaCMC o CMC para abreviar) es un éter de celulosa soluble en agua que puede hacer que la viscosidad de las formulaciones de soluciones acuosas más comúnmente utilizadas varíe desde unos pocos cP hasta varios miles de cP.
4. Características del producto de carboximetilcelulosa
1. Almacenamiento de la solución acuosa de CMC: Es estable a bajas temperaturas o a la luz solar, pero su acidez y alcalinidad pueden variar debido a los cambios de temperatura. Bajo la influencia de los rayos ultravioleta o microorganismos, la viscosidad de la solución disminuye o incluso se deteriora. Si se requiere un almacenamiento prolongado, se debe añadir un conservante adecuado.
2. Método de preparación de la solución acuosa de CMC: primero humedezca uniformemente las partículas, lo que puede aumentar significativamente la tasa de disolución.
3. El CMC es higroscópico y debe protegerse de la humedad durante el almacenamiento.
4. Las sales de metales pesados como zinc, cobre, plomo, aluminio, plata, hierro, estaño y cromo pueden provocar la precipitación de CMC.
5. La precipitación ocurre en la solución acuosa por debajo de pH 2,5, que puede recuperarse después de la neutralización agregando álcali.
6. Aunque las sales como el calcio, el magnesio y la sal de mesa no tienen un efecto de precipitación sobre el CMC, reducirán la viscosidad de la solución.
7. CMC es compatible con otros pegamentos, suavizantes y resinas solubles en agua.
8. Debido a los diferentes procesos, la apariencia del CMC puede ser de polvo fino, grano grueso o fibroso, lo que no tiene nada que ver con las propiedades físicas y químicas.
9. El método de uso del polvo de CMC es sencillo. Se puede añadir directamente y disolver en agua fría o tibia a 40-50 °C.
5. Grado de sustitución y solubilidad de la carboximetilcelulosa.
El grado de sustitución se refiere al número promedio de grupos carboximetilo de sodio unidos a cada unidad de celulosa; el valor máximo del grado de sustitución es 3, pero el más útil industrialmente es el NaCMC, con un grado de sustitución que varía de 0,5 a 1,2. Las propiedades del NaCMC con un grado de sustitución de 0,2 a 0,3 difieren considerablemente de las del NaCMC con un grado de sustitución de 0,7 a 0,8. El primero es solo parcialmente soluble en agua a pH 7, mientras que el segundo es completamente soluble. Lo contrario ocurre en condiciones alcalinas.
6. Grado de polimerización y viscosidad de la carboximetilcelulosa.
Grado de polimerización: se refiere a la longitud de la cadena de celulosa, que determina la viscosidad. Cuanto más larga sea la cadena de celulosa, mayor será la viscosidad, al igual que la solución de NaCMC.
Viscosidad: La solución de NaCMC es un líquido no newtoniano y su viscosidad aparente disminuye al aumentar la fuerza de cizallamiento. Tras detener la agitación, la viscosidad aumentó proporcionalmente hasta estabilizarse. Es decir, la solución es tixotrópica.
7. Rango de aplicación de la carboximetilcelulosa
1. Construcción e industria cerámica
(1) Recubrimientos arquitectónicos: buena dispersión, distribución uniforme del recubrimiento; sin capas, buena estabilidad; buen efecto espesante, viscosidad del recubrimiento ajustable.
(2) Industria cerámica: se utiliza como aglutinante en blanco para mejorar la plasticidad de la arcilla de cerámica; esmalte duradero.
2. Industrias de lavado, cosmética, tabaco, estampación y teñido de textiles
(1) Lavado: Se agrega CMC al detergente para evitar que la suciedad lavada se vuelva a depositar en la tela.
(2) Cosméticos: espesantes, dispersantes, suspendentes, estabilizadores, etc. Es beneficioso dar pleno juego a las diversas propiedades de los cosméticos.
(3) Tabaco: CMC se utiliza para unir láminas de tabaco, lo que permite utilizar virutas de manera eficaz y reducir la cantidad de hojas de tabaco crudas.
(4) Textil: Como agente de acabado para tejidos, el CMC puede reducir los saltos de hilo y las roturas de los extremos en telares de alta velocidad.
(5) Impresión y teñido: Se utiliza en pasta de impresión, que puede mejorar la capacidad hidrófila y penetrante de los tintes, hacer que el teñido sea uniforme y reducir la diferencia de color.
3. Industria de espirales antimosquitos y varillas de soldadura
(1) Espirales antimosquitos: El CMC se utiliza en espirales antimosquitos para mejorar su resistencia y hacer que sea menos probable que se rompan.
(2) Electrodo: CMC se utiliza como agente de esmaltado para hacer que el revestimiento cerámico se adhiera y forme mejor, con un mejor rendimiento de cepillado y también tiene un rendimiento de quemado a altas temperaturas.
4. Industria de la pasta de dientes
(1) El CMC tiene buena compatibilidad con diversas materias primas en la pasta de dientes;
(2) La pasta es delicada, no separa el agua, no se despega, no se espesa y tiene una espuma rica;
(3) Buena estabilidad y consistencia adecuada, que puede darle a la pasta de dientes buena forma, retención y un sabor particularmente agradable;
(4) Resistente a los cambios de temperatura, hidratante y fijador de fragancia.
(5) Pequeños cortes y despieces en latas.
5. Industria alimentaria
(1) Bebidas ácidas: Como estabilizador, por ejemplo, para evitar la precipitación y estratificación de proteínas en el yogur debido a la agregación; mejor sabor después de disolverse en agua; buena uniformidad de sustitución.
(2) Helado: Hacer que el agua, la grasa, las proteínas, etc. formen una mezcla uniforme, dispersa y estable para evitar cristales de hielo.
(3) Pan y pasteles: CMC puede controlar la viscosidad de la masa, mejorar la retención de humedad y la vida útil del producto.
(4) Fideos instantáneos: aumentan la dureza y la resistencia a la cocción de los fideos; tienen buena formabilidad en galletas y panqueques, y la superficie de la torta es lisa y no se rompe fácilmente.
(5) Pasta instantánea: como base de goma.
(6) La CMC es fisiológicamente inerte y carece de valor calórico. Por lo tanto, se pueden producir alimentos bajos en calorías.
6. Industria papelera
El CMC se utiliza para el encolado del papel, lo que le confiere alta densidad, buena resistencia a la penetración de la tinta, alta capacidad de retención de cera y suavidad. Durante el proceso de coloración del papel, ayuda a controlar la enrollabilidad de la pasta de color; puede mejorar la adherencia entre las fibras del papel, mejorando así su resistencia y resistencia al plegado.
7. Industria petrolera
El CMC se utiliza en la perforación de petróleo y gas, excavación de pozos y otros proyectos.
8. Otros
Adhesivos para zapatos, sombreros, lápices, etc., abrillantadores y colorantes para cuero, estabilizantes para extintores de espuma, etc.
Hora de publicación: 04-ene-2023