Karboksümetüültselluloos (CMC) on funktsionaalne lisand, mida kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes, näiteks toit, farmaatsiatooted, paberitooted, tekstiilid ja kaevandamine. See on saadud looduslikust tselluloosist, mida on rohkesti taimedes ja muudes bioloogilistes materjalides. CMC on vees lahustuv polümeer, millel on ainulaadsed omadused, sealhulgas viskoossus, hüdratsioon, adhesioon ja adhesioon.
CMC omadused
CMC on tselluloosi derivaat, mida keemiliselt modifitseeritakse, sisestades oma struktuuri karboksümetüülrühmi. See modifikatsioon suurendab tselluloosi lahustuvust ja hüdrofiilsust, parandades sellega funktsionaalsust. CMC omadused sõltuvad selle asendamise astmest (DS) ja molekulmassist (MW). DS on määratletud kui tselluloosi selgroos glükoosiüksuse keskmise arvu glükoosiüksuse kohta, samas kui MW kajastab polümeeriahelate suurust ja jaotust.
CMC üks peamisi omadusi on selle vee lahustuvus. CMC on vees kergesti lahustuv, moodustades viskoosse lahuse pseudoplastiliste omadustega. See reoloogiline käitumine tuleneb CMC molekulide molekulidevahelistest interaktsioonidest, mille tulemuseks on viskoossuse vähenemine nihkepinge korral. CMC -lahenduste pseudoplastiline olemus muudab need sobivaks mitmesugusteks rakendusteks, näiteks paksendajatele, stabilisaatoritest ja suspendeerimisvahenditest.
CMC teine oluline omadus on selle filmide moodustamise võime. CMC -lahendusi saab valada suurepäraste mehaaniliste omaduste, läbipaistvuse ja paindlikkusega filmideks. Neid filme saab kasutada kattena, laminaatide ja pakendimaterjalidena.
Lisaks on CMC -l heade sidemete ja sidemete omadused. See moodustab tugeva sideme erinevate pindadega, sealhulgas puidu, metalli, plasti ja kangaga. See omadus on põhjustanud CMC kasutamise katte, liimide ja tintide tootmisel.
CMC viskoossus
CMC lahuste viskoossus sõltub mitmetest teguritest, näiteks kontsentratsioon, DS, MW, temperatuur ja pH. Üldiselt on CMC lahendustel kõrgemad viskoossused kõrgematel kontsentratsioonidel, DS -i ja MW. Viskoossus suureneb ka temperatuuri ja pH vähenemisega.
CMC lahuste viskoossust kontrollib lahuses sisalduvate polümeeriahelate ja lahusti molekulide vastastikmõju. CMC molekulid interakteeruvad vesiniksideme kaudu veemolekulidega, moodustades polümeeriahelate ümber hüdratsioonikoore. See hüdratsiooni kest vähendab polümeeriahelate liikuvust, suurendades seeläbi lahuse viskoossust.
CMC lahuste reoloogilist käitumist iseloomustavad voolukõverad, mis kirjeldavad lahuse nihkepinge ja nihkekiiruse suhet. CMC Solutions näitavad mitte-Newtoni voolukäitumist, mis tähendab, et nende viskoossus muutub nihkekiirusega. Madala nihkekiiruse korral on CMC lahuste viskoossus kõrgem, kõrge nihkekiiruse korral samas kui viskoossus väheneb. See nihkehahutamiskäitumine on tingitud polümeeriahelate viimistlemisest ja venitamisest nihkepinge all, mille tulemuseks on vähenenud molekulidevaheline jõud ahelate vahel ja viskoossuse languse vahel.
CMC rakendamine
CMC -d kasutatakse oma ainulaadsete omaduste ja reoloogilise käitumise tõttu laialdaselt erinevates väljades. Toiduainetööstuses kasutatakse CMC -d paksendaja, stabilisaatori, emulgaatorite ja tekstuuri parandajana. See lisatakse sellistele toitudele nagu jäätis, joogid, kastmed ja küpsetised, et parandada nende tekstuuri, järjepidevust ja säilivusaega. CMC hoiab ära ka jääkristallide moodustumise külmutatud toitudes, mille tulemuseks on sile, kreemjas toode.
Farmaatsiatööstuses kasutatakse CMC -d tableti preparaatides sideaine, laguneja ja kontrollitud vabastamisainena. Parandage pulbri kokkusurutavust ja voolavust ning tagage tablettide ühtlus ja stabiilsus. Oma mukoadhesiivsete ja bioadhesiivsete omaduste tõttu kasutatakse CMC -d abiainena ka oftalmoloogilistes, nina- ja suukaudsetes preparaatides.
Paberitööstuses kasutatakse CMC -d märja otsa lisandina, kattekihi ja suurusega pressiesindajana. See parandab tselluloosipeetust ja äravoolu, suurendab paberi tugevust ja tihedust ning tagab sileda ja läikiva pinna. CMC toimib ka vee- ja õlibarjäärina, takistades tindi või muude vedelike paberi tungimist.
Tekstiilitööstuses kasutatakse CMC -d suuruse agendina, printides paksendajat ja värvimist. See parandab kiudainete adhesiooni, suurendab värvi läbitungimist ja fikseerimist ning vähendab hõõrdumist ja kortse. CMC annab ka kangale pehmuse ja jäikuse, sõltuvalt polümeeri DS -ist ja MW -st.
Kaevandustööstuses kasutatakse CMC -d mineraalide töötlemisel flokulantse, inhibiitori ja reoloogia modifikaatorina. See parandab tahkete ainete settimist ja filtreerimist, minimeerib söe Gangue eraldamist ning kontrollib suspensiooni viskoossust ja stabiilsust. CMC vähendab ka kaevandusprotsessi keskkonnamõju, minimeerides mürgiste kemikaalide ja vee kasutamise.
kokkuvõttes
CMC on mitmekülgne ja väärtuslik lisand, millel on selle keemilise struktuuri ja veega interaktsiooni tõttu ainulaadsed omadused ja viskoossus. Selle lahustuvus, kilede moodustamisvõime, sidumis- ja adhesiooniomadused muudavad selle sobivaks erinevates rakendusteks toidu-, farmaatsia-, paberi-, tekstiil- ja kaevandussektoris. CMC lahuste viskoossust saab kontrollida mitmete teguritega, näiteks kontsentratsioon, DS, MW, temperatuur ja pH, ning seda saab iseloomustada selle pseudoplastilise ja nihkekeha käitumisega. CMC mõjutab toodete ja protsesside kvaliteeti, tõhusust ja jätkusuutlikkust positiivselt, muutes selle tänapäevase tööstuse oluliseks osaks.
Postiaeg: 25. september2023