Karboksümetüültselluloos (CMC) on multifunktsionaalne polümeermaterjal, mida kasutatakse laialdaselt toidus, farmaatsias, kosmeetikatoodetes, nafta-, paberitootmises, tekstiilis ja muudes tööstusharudes. Selle peamised eelised on paksenemine, stabiliseerimine, vedrustus, emulgeerimine, veepeetus ja muud funktsioonid, nii et seda kasutatakse laialdaselt paljudes valdkondades. Vaatamata suurepärasele jõudlusele paljudes rakendustes on CMC -l aga ka mõned puudused ja piirangud, mis võivad selle kasutamist teatud puhkudel piirata või nõuda nende puuduste ületamiseks konkreetseid meetmeid.
1. piiratud lahustuvus
CMC lahustuvus vees on oluline omadus, kuid teatud tingimustel võib lahustuvus olla piiratud. Näiteks on CMC halvasti lahustuvus kõrge soolaga keskkonnas või kõrge koormusega vees. Soolaga keskkonnas väheneb CMC molekulaarsete ahelate elektrostaatiline tõrjumine, mille tulemuseks on suurenenud molekulidevaheline interaktsioon, mis mõjutab selle lahustuvust. See on eriti ilmne, kui seda kantakse merevees või vees, mis sisaldab suures koguses mineraale. Lisaks lahustub CMC aeglaselt madala temperatuuriga vees ja selle täielikuks lahustumiseks võib kuluda kaua aega, mis võib põhjustada tööstusliku tootmise tõhusust.
2. halb viskoossuse stabiilsus
CMC viskoossust võib mõjutada kasutamise ajal pH, temperatuur ja ioontugevus. Happelistes või aluselistes tingimustes võib CMC viskoossus märkimisväärselt väheneda, mõjutades selle paksenevat toimet. Sellel võib olla kahjulik mõju mõnele stabiilsele viskoossust vajavale rakendusele, näiteks toiduainete töötlemine ja farmaatsia valmistamine. Lisaks võib kõrge temperatuuri tingimustes CMC viskoossus kiiresti langeda, mille tulemuseks on mõnes kõrgtemperatuuril rakenduses piiratud tõhusus.
3. halb biolagunevus
CMC on modifitseeritud tselluloos, millel on aeglane lagunemiskiirus, eriti looduskeskkonnas. Seetõttu on CMC -l suhteliselt halb biolagunevus ja see võib olla keskkonnale teatav koormus. Ehkki CMC on biolagunemisel parem kui mõned sünteetilised polümeerid, võtab selle lagunemisprotsess siiski kaua aega. Mõnes keskkonnatundlikus rakenduses võib see muutuda oluliseks kaalutluseks, ajendades inimesi otsima keskkonnasõbralikumaid alternatiivseid materjale.
4. keemilise stabiilsusega seotud probleemid
CMC võib olla teatud keemilises keskkonnas ebastabiilne, näiteks tugev hape, tugev alus või oksüdatiivsed tingimused. Võib tekkida lagunemine või keemilised reaktsioonid. See ebastabiilsus võib piirata selle kasutamist konkreetsetes keemilistes keskkondades. Väga oksüdeerivas keskkonnas võib CMC läbi viia oksüdatiivse lagunemise, kaotades sellega oma funktsionaalsuse. Lisaks võib CMC mõnes metalliioone sisaldavates lahustes koordineerida metalliioonidega, mõjutades selle lahustuvust ja stabiilsust.
5. kõrge hind
Ehkki CMC on suurepärase jõudlusega materjal, on selle tootmiskulud suhteliselt kõrged, eriti kõrge puhtuse või konkreetsete funktsioonidega CMC tooted. Seetõttu ei pruugi CMC kasutamine mõnes kulutundlikus rakenduses olla ökonoomne. See võib ajendada ettevõtteid paksendajate või stabilisaatorite valimisel arvestama muid kuluefektiivsemaid alternatiive, ehkki need alternatiivid ei pruugi olla nii head kui CMC jõudluses.
6. tootmisprotsessis võib olla kõrvalsaadusi
CMC tootmisprotsess hõlmab tselluloosi keemilist modifitseerimist, mis võib tekitada mõned kõrvalsaadused, näiteks naatriumkloriid, naatriumkarboksüülhape jne. Need kõrvalsaadused võivad mõjutada CMC jõudlust või põhjustada teatud tingimustes soovimatuid lisandeid. Lisaks võivad tootmisprotsessis kasutatud keemilised reagendid keskkonnale negatiivselt mõjutada, kui neid ei käsitleta korralikult. Seetõttu, kuigi CMC -l ise on palju suurepäraseid omadusi, on ka selle tootmisprotsessi keskkonna- ja tervisemõjud aspekt, mida tuleb arvestada.
7. Piiratud biosobivus
Ehkki CMC -d kasutatakse laialdaselt meditsiinis ja kosmeetikatoodetes ning sellel on hea biosobivusega, võib selle biosobivus mõnes rakenduses siiski olla piisav. Näiteks võib CMC mõnel juhul põhjustada kerget nahaärritust või allergilisi reaktsioone, eriti kui neid kasutatakse kõrgetel kontsentratsioonidel või pikka aega. Lisaks võivad CMC metabolism ja elimineerimine kehas võtta kaua aega, mis ei pruugi mõnes ravimi manustamissüsteemis olla ideaalne.
8. Ebapiisavad mehaanilised omadused
Paksendajana ja stabilisaatorina on CMC -l suhteliselt madal mehaaniline tugevus, mis võib olla piirav tegur mõnes materjalis, mis nõuab suurt tugevust või kõrget elastsust. Näiteks võib mõnedes tekstiilis või kõrgtegevuse nõuetega komposiitmaterjalides olla piiratud CMC kasutamine või võib -olla vaja minna koos teiste materjalidega selle mehaaniliste omaduste suurendamiseks.
Laialdaselt kasutatava multifunktsionaalse materjana on karboksümetüültselluloosil (CMC) palju eeliseid, kuid selle puudusi ja piiranguid ei saa eirata. CMC kasutamisel tuleb vastavalt konkreetse rakenduse stsenaariumile hoolikalt kaaluda selliseid tegureid nagu selle lahustuvus, viskoossuse stabiilsus, keemiline stabiilsus, keskkonnamõju ja kulud. Lisaks võivad edaspidised teadus- ja arendustegevuse veelgi parandada CMC jõudlust ja ületada olemasolevad puudused, laiendades seeläbi selle rakenduspotentsiaali rohkemates valdkondades.
Postiaeg: 23.-20124 august