Natriumkarboksimetyyliselluloosa (tunnetaan myös nimellä: natriumkarboksimetyyliselluloosa, karboksimetyyliselluloosa,CMC, karboksimetyyli, selluloosanatrium, kaboksimetyyliselluloosan natriumsuola) on tällä hetkellä eniten käytetty ja suurin määrä maailmassa käytettyjä selluloosatyyppejä.
Lyhyesti sanottuna CMC-Na on selluloosajohdannainen, jonka glukoosin polymerointiaste on 100-2000 ja suhteellinen molekyylimassa 242,16. Valkoinen kuitumainen tai rakeinen jauhe. Hajuton, mauton, mauton, hygroskooppinen, liukenematon orgaanisiin liuottimiin.
Perusominaisuudet
1. Natriumkarboksimetyyliselluloosan (CMC) molekyylirakenne
Se valmistettiin ensimmäisen kerran Saksassa vuonna 1918, ja se patentoitiin vuonna 1921 ja ilmestyi maailmalle. Kaupallista tuotantoa on sittemmin saavutettu Euroopassa. Tuolloin se oli vain raakatuote, jota käytettiin kolloidina ja sideaineena. Vuosina 1936-1941 natriumkarboksimetyyliselluloosan teollinen sovellustutkimus oli varsin aktiivista, ja useita inspiroivia patentteja keksittiin. Toisen maailmansodan aikana Saksa käytti natriumkarboksimetyyliselluloosaa synteettisissä pesuaineissa. Hercules valmisti natriumkarboksimetyyliselluloosaa ensimmäisen kerran Yhdysvalloissa vuonna 1943, ja vuonna 1946 valmisti puhdistettua natriumkarboksimetyyliselluloosaa, joka tunnustettiin turvalliseksi elintarvikelisäaineeksi. kotimaani alkoi ottaa sitä käyttöön 1970-luvulla, ja sitä käytettiin laajalti 1990-luvulla. Se on tällä hetkellä eniten käytetty ja suurin määrä selluloosaa maailmassa.
Rakennekaava: C6H7O2 (OH) 2OCH2COONa Molekyylikaava: C8H11O7Na
Tämä tuote on selluloosakarboksimetyylieetterin natriumsuola, anioninen kuitu
2. Natriumkarboksimetyyliselluloosan (CMC) ulkonäkö
Tämä tuote on selluloosakarboksimetyylieetterin natriumsuola, anioninen selluloosaeetteri, valkoinen tai maidonvalkoinen kuitumainen jauhe tai rake, tiheys 0,5-0,7 g/cm3, lähes hajuton, mauton, hygroskooppinen. Se on helppo dispergoida veteen läpinäkyvän kolloidisen liuoksen muodostamiseksi, ja se on liukenematon orgaanisiin liuottimiin, kuten etanoliin [1]. 1-prosenttisen vesiliuoksen pH on 6,5-8,5, kun pH >10 tai <5, liman viskositeetti laskee merkittävästi ja suorituskyky on paras, kun pH = 7. Kuumennuskestävä, viskositeetti nousee nopeasti alle 20 °C ja muuttuu hitaasti 45 °C:ssa. Pitkäaikainen kuumennus yli 80 °C:een voi denaturoida kolloidin ja vähentää merkittävästi viskositeettia ja suorituskykyä. Se liukenee helposti veteen ja liuos on läpinäkyvää; se on erittäin stabiili emäksisessä liuoksessa, mutta se hydrolysoituu helposti kohdatessaan happoa ja saostuu pH-arvon ollessa 2-3 sekä reagoi myös moniarvoisten metallisuolojen kanssa.
Päätarkoitus
Sitä käytetään sakeuttamisaineena elintarviketeollisuudessa, lääkkeiden kantajana lääketeollisuudessa sekä sideaineena ja uudelleensaostumisenestoaineena päivittäisessä kemianteollisuudessa. Paino- ja värjäysteollisuudessa sitä käytetään suojakolloidina liima-aineissa ja painopastassa. Petrokemian teollisuudessa sitä voidaan käyttää öljyn talteenoton murtonesteen komponenttina. [2]
Yhteensopimattomuus
Natriumkarboksimetyyliselluloosa ei ole yhteensopiva vahvojen happoliuosten, liukoisten rautasuolojen ja joidenkin muiden metallien, kuten alumiinin, elohopean ja sinkin, kanssa. Kun pH on alle 2 ja sekoitettuna 95-prosenttiseen etanoliin, tapahtuu saostumista.
Natriumkarboksimetyyliselluloosa voi muodostaa koagglomeraatteja gelatiinin ja pektiinin kanssa, ja se voi myös muodostaa komplekseja kollageenin kanssa, mikä voi saostaa tiettyjä positiivisesti varautuneita proteiineja.
käsityö
CMC on yleensä anioninen polymeeriyhdiste, joka valmistetaan saattamalla luonnon selluloosa reagoimaan emäksisen ja monokloorietikkahapon kanssa ja jonka molekyylipaino on 6400 (±1 000). Tärkeimmät sivutuotteet ovat natriumkloridi ja natriumglykolaatti. CMC kuuluu luonnolliseen selluloosan modifikaatioon. YK:n elintarvike- ja maatalousjärjestö (FAO) ja Maailman terveysjärjestö (WHO) ovat kutsuneet sitä virallisesti "muunnetuksi selluloosaksi".
Tärkeimmät indikaattorit CMC:n laadun mittaamiseksi ovat substituutioaste (DS) ja puhtaus. Yleensä CMC:n ominaisuudet ovat erilaiset, jos DS on erilainen; mitä korkeampi substituutioaste, sitä vahvempi liukoisuus ja sitä parempi liuoksen läpinäkyvyys ja stabiilisuus. Raporttien mukaan CMC:n läpinäkyvyys on parempi, kun substituutioaste on 0,7-1,2, ja sen vesiliuoksen viskositeetti on suurin pH-arvon ollessa 6-9. Sen laadun varmistamiseksi on eetteröintiaineen valinnan lisäksi otettava huomioon myös eräät substituutio- ja puhtausasteeseen vaikuttavat tekijät, kuten alkalin ja eetteröintiaineen suhde, eetteröintiaika, vesipitoisuus järjestelmä, lämpötila, pH-arvo, liuos Pitoisuus ja suola jne.
status quo
Raaka-ainepulan (puuvillalintereista valmistettu jalostettu puuvilla) ratkaisemiseksi jotkin kotimaani tieteelliset tutkimusyksiköt ovat viime vuosina tehneet yhteistyötä yritysten kanssa riisin oljen, jauhetun puuvillan (jätepuuvillan) ja papurahkan kokonaisvaltaisessa hyödyntämisessä. tuottaa CMC:tä onnistuneesti. Tuotantokustannukset pienenevät huomattavasti, mikä avaa uuden raaka-ainelähteen CMC:n teolliseen tuotantoon ja toteuttaa resurssien kokonaisvaltaisen hyödyntämisen. Toisaalta tuotantokustannukset pienenevät ja toisaalta CMC kehittyy kohti suurempaa tarkkuutta. CMC:n tutkimus- ja kehitystyö keskittyy pääasiassa olemassa olevan tuotantoteknologian muuntamiseen ja valmistusprosessin innovaatioihin sekä uusiin CMC-tuotteisiin, joilla on ainutlaatuiset ominaisuudet, kuten menestyksekkäästi kehitetty "liuotin-lietemenetelmä" [3]. ulkomailla ja sitä on käytetty laajalti. Valmistetaan uudentyyppinen modifioitu CMC, jolla on korkea vakaus. Korkeamman substituutioasteen ja substituenttien tasaisemman jakautumisen ansiosta sitä voidaan käyttää useammilla teollisilla tuotantoaloilla ja monimutkaisissa käyttöympäristöissä korkeampien prosessivaatimusten täyttämiseksi. Kansainvälisesti tätä uudentyyppistä modifioitua CMC:tä kutsutaan myös "polyanioniseksi selluloosaksi (PAC, polyanioninen selluloosa)".
turvallisuutta
Korkea turvallisuus, ADI ei vaadi säännöksiä, ja kansalliset standardit on muotoiltu [4] .
sovellus
Tällä tuotteella on sitomis-, sakeuttamis-, vahvistamis-, emulgointi-, vedenpidätys- ja suspensiotoiminnot.
CMC:n käyttö elintarvikkeissa
FAO ja WHO ovat hyväksyneet puhtaan CMC:n käytön elintarvikkeissa. Se hyväksyttiin erittäin tiukkojen biologisten ja toksikologisten tutkimusten ja testien jälkeen. Kansainvälisen standardin mukainen turvallinen saanti (ADI) on 25mg/(kg·d) eli noin 1,5 g/d per henkilö. On raportoitu, että joillakin ihmisillä ei ollut myrkyllisiä reaktioita, kun saanti saavutti 10 kg. CMC ei ole vain hyvä emulgoinnin stabilointiaine ja sakeuttaja elintarvikesovelluksissa, vaan sillä on myös erinomainen jäätymis- ja sulamiskestävyys, ja se voi parantaa tuotteen makua ja pidentää varastointiaikaa. Soijamaidossa, jäätelössä, jäätelössä, hyytelössä, juomissa ja tölkeissä käytetty määrä on noin 1–1,5 %. CMC voi myös muodostaa stabiilin emulgoidun dispersion etikan, soijakastikkeen, kasviöljyn, hedelmämehun, kastikkeen, kasvismehun jne. kanssa, ja annostus on 0,2-0,5%. Erityisesti sillä on erinomainen emulgointikyky eläin- ja kasviöljyille, proteiineille ja vesipitoisille liuoksille, mikä mahdollistaa homogeenisen emulsion muodostamisen, jolla on vakaa suorituskyky. Turvallisuuden ja luotettavuuden vuoksi sen annostusta ei rajoita kansallinen elintarvikehygieniastandardi ADI. CMC:tä on kehitetty jatkuvasti elintarvikealalla, ja myös natriumkarboksimetyyliselluloosan käyttöä viinin tuotannossa on tutkittu.
CMC:n käyttö lääketieteessä
Lääketeollisuudessa sitä voidaan käyttää emulsion stabilointiaineena injektioihin, sideaineena ja tablettien kalvonmuodostusaineena. Jotkut ihmiset ovat todistaneet, että CMC on turvallinen ja luotettava syöpälääkkeiden kantaja perus- ja eläinkokeiden avulla. Käyttämällä CMC:tä kalvomateriaalina, perinteisen kiinalaisen lääketieteen Yangyin Shengji -jauheen modifioitua annosmuotoa, Yangyin Shengji Membranea voidaan käyttää dermabrasio-leikkaushaavoihin ja traumaattisiin haavoihin. Eläinmallitutkimukset ovat osoittaneet, että kalvo estää haavan tulehduksen eikä sillä ole merkittävää eroa sideharsosidoksiin. Haavakudoksen nesteen erittymisen ja haavan nopean paranemisen hallinnassa tämä kalvo on huomattavasti parempi kuin sideharsosidokset, ja se vähentää leikkauksen jälkeistä turvotusta ja haavan ärsytystä. Kalvovalmiste, joka on valmistettu polyvinyylialkoholista: natriumkarboksimetyyliselluloosasta: polykarboksietyleenistä suhteessa 3:6:1, on paras resepti, ja sekä tarttuvuus että vapautumisnopeus ovat parantuneet. Valmisteen tarttuvuus, valmisteen viipymäaika suuontelossa ja lääkkeen tehokkuus valmisteessa paranevat kaikki merkittävästi. Bupivakaiini on voimakas paikallinen anestesia, mutta se voi joskus aiheuttaa vakavia kardiovaskulaarisia sivuvaikutuksia myrkytettynä. Siksi, vaikka bupivakaiinia käytetään laajasti kliinisesti, sen toksisten reaktioiden ehkäisyä ja hoitoa koskevaan tutkimukseen on aina kiinnitetty enemmän huomiota. Farmakologiset tutkimukset ovat osoittaneet, että CIVIC hitaasti vapauttavana aineena, joka on formuloitu bupivakaiiniliuoksen kanssa, voi merkittävästi vähentää lääkkeen sivuvaikutuksia. PRK-leikkauksessa matalapitoisuuksien tetrakaiinin ja ei-steroidisten tulehduskipulääkkeiden käyttö yhdistettynä CMC:hen voi lievittää merkittävästi postoperatiivista kipua. Leikkauksen jälkeisten peritoneaalisten tarttumien ehkäisy ja suolitukoksen vähentäminen ovat yksi kliinisen kirurgian huolenaiheimmista kysymyksistä. Tutkimukset ovat osoittaneet, että CMC vähentää huomattavasti paremmin kuin natriumhyaluronaatti leikkauksen jälkeisten peritoneaalisten tarttumien astetta, ja sitä voidaan käyttää tehokkaana menetelmänä peritoneaalisten tarttumien esiintymisen estämiseksi. CMC:tä käytetään syöpälääkkeiden maksan valtimoiden katetriinfuusiossa maksasyövän hoitoon, mikä voi merkittävästi pidentää syöpälääkkeiden viipymisaikaa kasvaimissa, parantaa kasvainten vastaista tehoa ja parantaa terapeuttista vaikutusta. Eläinlääketieteessä CMC:llä on myös laaja käyttöalue. On raportoitu [5], että 1-prosenttisen CMC-liuoksen vatsaontelonsisäisellä tiputtamisella uuhiin on merkittävä vaikutus dystokian ja vatsan kiinnittymien ehkäisyyn karjan lisääntymistieleikkauksen jälkeen.
CMC muissa teollisissa sovelluksissa
Pesuaineissa CMC:tä voidaan käyttää likaantumisen estoaineena erityisesti hydrofobisissa synteettikuitukankaissa, mikä on huomattavasti parempi kuin karboksimetyylikuitu.
CMC:tä voidaan käyttää öljykaivojen suojaamiseen mudan stabilointiaineena ja vedenpidätysaineena öljynporauksessa. Annostus kutakin öljykaivoa kohti on 2,3 t matalissa kaivoissa ja 5,6 t syvissä kaivoissa;
Tekstiiliteollisuudessa sitä käytetään liima-aineena, sakeuttajana paino- ja värjäyspastassa, tekstiilien painatuksessa ja jäykistysviimeistelyssä. Liima-aineena käytettynä se voi parantaa liukoisuutta ja viskositeettia, ja se on helppo purkaa; jäykisteaineena sen annostus on yli 95 %; liima-aineena käytettynä liimakalvon lujuus ja joustavuus paranevat merkittävästi; regeneroidulla silkkifibroiinilla Karboksimetyyliselluloosasta koostuvaa komposiittikalvoa käytetään matriisina glukoosioksidaasin immobilisoinnissa, ja glukoosioksidaasi ja ferroseenikarboksylaatti immobilisoidaan ja valmistetulla glukoosibiosensorilla on suurempi herkkyys ja stabiilisuus. Tutkimukset ovat osoittaneet, että kun silikageelihomogenaatti valmistetaan CMC-liuoksella, jonka pitoisuus on noin 1 % (w/v), valmistetun ohutlevylevyn kromatografinen suorituskyky on paras. Samanaikaisesti optimoiduissa olosuhteissa pinnoitetulla ohutlevyllä on sopiva kerroslujuus, joka soveltuu erilaisiin näytteenottotekniikoihin, helppokäyttöinen. CMC tarttuu useimpiin kuituihin ja voi parantaa kuitujen välistä sidosta. Sen viskositeetin stabiilius voi varmistaa liimauksen tasaisuuden, mikä parantaa kudontatehokkuutta. Sitä voidaan käyttää myös tekstiilien viimeistelyaineena, erityisesti pysyvässä ryppyjä estävässä viimeistelyssä, joka tuo kestäviä muutoksia kankaisiin.
CMC:tä voidaan käyttää sedimentaatiota estävänä aineena, emulgaattorina, dispergointiaineena, tasoitusaineena ja pinnoitteiden liimana. Se voi saada pinnoitteen kiintoainepitoisuuden jakautumaan tasaisesti liuottimessa, jolloin pinnoite ei irtoa pitkään aikaan. Sitä käytetään laajalti myös maaleissa. .
Kun CMC:tä käytetään flokkulanttina, se on tehokkaampi kuin natriumglukonaatti kalsiumionien poistamisessa. Kationinvaihtona käytettynä sen vaihtokapasiteetti voi olla 1,6 ml/g.
CMC:tä käytetään paperiteollisuudessa paperiliima-aineena, joka voi parantaa merkittävästi paperin kuiva- ja märkälujuutta sekä öljynkestoa, musteen imeytymistä ja vedenkestävyyttä.
CMC:tä käytetään hydrosolina kosmetiikassa ja sakeuttajana hammastahnassa ja sen annostus on noin 5 %.
CMC:tä voidaan käyttää flokkulanttina, kelatoivana aineena, emulgointiaineena, sakeuttamisaineena, vettä pidättävänä aineena, liimausaineena, kalvon muodostavana materiaalina jne., ja sitä käytetään myös laajasti elektroniikassa, torjunta-aineissa, nahassa, muovissa, painatuksessa, keramiikassa, hammastahnassa, päivittäin. kemianteollisuudessa ja muilla aloilla, ja erinomaisen suorituskyvyn ja laajan käyttöalueensa ansiosta se avaa jatkuvasti uusia sovellusalueita, ja markkinanäkymät ovat erittäin laajat.
Varotoimenpiteet
(1) Tämän tuotteen yhteensopivuus vahvojen happojen, vahvojen alkalien ja raskasmetalli-ionien (kuten alumiinin, sinkin, elohopean, hopean, raudan jne.) kanssa on vasta-aiheista.
(2) Tämän tuotteen sallittu saanti on 0-25 mg/kg·d.
Ohjeet
Sekoita CMC suoraan veteen tahnamaisen liiman muodostamiseksi myöhempää käyttöä varten. Kun määrität CMC-liimaa, lisää ensin tietty määrä puhdasta vettä annostelusäiliöön sekoituslaitteella ja kun sekoituslaite on päällä, ripottele CMC hitaasti ja tasaisesti annostussäiliöön jatkuvasti sekoittaen, jotta CMC täysin integroituu. veden kanssa CMC voi liueta täysin. CMC:tä liuotettaessa syy, miksi sitä tulisi ripotella tasaisesti ja sekoittaa jatkuvasti, on "estää agglomeroitumis-, agglomeraatio-ongelmat ja vähentää CMC:n liukenemisen määrää, kun CMC kohtaa vettä", ja lisätä CMC:n liukenemisnopeutta. Sekoitusaika ei ole sama kuin aika CMC:n täydelliseen liukenemiseen. Ne ovat kaksi käsitettä. Yleisesti ottaen sekoitusaika on paljon lyhyempi kuin aika, jolloin CMC liukenee täydellisesti. Näihin kahteen tarvittava aika riippuu tilanteesta.
Sekoitusajan määrittämisen perusteena on: kunCMCon tasaisesti jakautunut veteen, eikä siinä ole näkyviä suuria kokkareita, sekoitus voidaan lopettaa, jolloin CMC ja vesi voivat tunkeutua ja sulautua toisiinsa seisovassa tilassa.
Perusteet CMC:n täydelliseen liukenemiseen tarvittavan ajan määrittämiselle ovat seuraavat:
(1) CMC ja vesi ovat täysin sitoutuneita, eikä näiden kahden välillä ole kiinteän ja nesteen erotusta;
(2) Sekoitettu tahna on tasaisessa tilassa ja pinta on tasainen ja sileä;
(3) Sekoitettu tahna on väriltään lähellä väritöntä ja läpinäkyvää, eikä tahnassa ole rakeisia esineitä. Siitä hetkestä, kun CMC laitetaan annossäiliöön ja sekoitetaan veteen siihen hetkeen, jolloin CMC on täysin liuennut, vaadittu aika on 10-20 tuntia.
Postitusaika: 26.4.2024