La carboxyméthylcellulose (CMC) est obtenue par carboxyméthylation de la cellulose. Sa solution aqueuse possède des propriétés épaississantes, filmogènes, liantes, rétentrices d'eau, protectrices colloïdales, émulsifiantes et suspensives. Elle est largement utilisée dans les industries pétrolière, alimentaire, médicale, textile et papetière. C'est l'un des éthers de cellulose les plus importants. La cellulose naturelle est le polysaccharide le plus répandu et le plus abondant dans la nature, et ses sources sont très riches. La technologie actuelle de modification de la cellulose se concentre principalement sur l'éthérification et l'estérification. La carboxyméthylation est une forme d'éthérification.
propriétés physiques
La carboxyméthylcellulose sodique (CMC) est un éther de cellulose anionique, se présentant sous forme de poudre fibreuse floculante blanche ou légèrement jaunâtre, ou d'une poudre blanche. Inodore, insipide et non toxique, elle est facilement soluble dans l'eau froide ou chaude et forme une solution limpide d'une certaine viscosité. Neutre ou légèrement alcaline, elle est insoluble dans l'éthanol, l'éther, l'isopropanol, l'acétone et autres solvants organiques, et soluble dans une solution aqueuse d'éthanol ou d'acétone à 60 %. Hygroscopique, stable à la lumière et à la chaleur, sa viscosité diminue avec la température. La solution est stable à pH 2-10, inférieure à 2, avec précipitation solide et une viscosité décroissante à pH supérieur à 10. Sa température de décoloration est de 227 °C, sa température de carbonisation de 252 °C et sa tension superficielle de 71 mn/n en solution aqueuse à 2 %.
propriétés chimiques
Il est préparé à partir de dérivés de cellulose de substituants carboxyméthyles, en traitant la cellulose avec de l'hydroxyde de sodium pour former de la cellulose alcaline, puis en réagissant avec de l'acide monochloroacétique. L'unité glucose qui constitue la cellulose possède trois groupes hydroxyles remplaçables, ce qui permet d'obtenir des produits présentant différents degrés de substitution. En moyenne, 1 mmol de carboxyméthyle a été introduit pour 1 g de poids sec. Ce composé est insoluble dans l'eau et l'acide dilué, mais peut être gonflé et utilisé pour la chromatographie d'échange d'ions. Le pKa du carboxyméthyle est d'environ 4 dans l'eau pure et d'environ 3,5 dans 0,5 mol/L de NaCl. C'est un échangeur de cations faiblement acide, généralement utilisé pour la séparation des protéines neutres et basiques à pH > 4. Plus de 40 % des groupes hydroxyles sont remplacés par des groupes carboxyméthyles, qui peuvent être dissous dans l'eau pour former une solution colloïdale stable à haute viscosité.
Le but principal
La carboxyméthylcellulose (CMC) est une poudre floculante blanche, non toxique et inodore, aux performances stables et facilement soluble dans l'eau. Sa solution aqueuse est un liquide visqueux transparent, neutre ou alcalin, soluble dans d'autres colles et résines hydrosolubles, et insoluble dans les solvants organiques tels que l'éthanol. La CMC peut être utilisée comme adhésif, épaississant, agent de suspension, émulsifiant, dispersant, stabilisant, agent d'encollage, etc.
La carboxyméthylcellulose sodique (CMC) est le produit ayant le rendement le plus élevé, le plus utilisé et le plus pratique d'utilisation parmi les éthers de cellulose, communément appelé « glutamate monosodique industriel ».
1. Il est utilisé pour le forage de pétrole et de gaz naturel, le creusement de puits et d'autres projets
1 La boue contenant du CMC peut faire en sorte que la paroi du puits forme un gâteau filtrant fin et ferme avec une faible perméabilité, ce qui réduit la perte d'eau.
2. Après avoir ajouté du CMC à la boue, la plate-forme de forage peut obtenir une faible force de cisaillement initiale, de sorte que la boue peut facilement libérer le gaz qui l'enveloppe, et en même temps, les débris sont rapidement éliminés dans la fosse à boue.
③La boue de forage, comme les autres dispersions en suspension, a une certaine période d'existence, et l'ajout de CMC peut la rendre stable et prolonger la période d'existence.
④ La boue contenant du CMC est rarement affectée par la moisissure, il n'est donc pas nécessaire de maintenir un pH élevé et d'utiliser des conservateurs.
⑤ Contient du CMC comme agent de traitement du fluide de lavage des boues de forage, qui peut résister à la pollution de divers sels solubles.
6. La boue contenant du CMC a une bonne stabilité et peut réduire la perte d'eau même si la température est supérieure à 150℃.
Les CMC à viscosité élevée et à haut degré de substitution conviennent aux boues de faible densité, et inversement. Le choix du CMC doit être déterminé en fonction de différentes conditions, telles que le type de boue, la région et la profondeur du puits.
2. Utilisé dans l'industrie textile, l'impression et la teinture. L'industrie textile utilise le CMC comme agent d'encollage pour les fils légers de coton, de laine de soie, de fibres chimiques, de fibres mélangées et d'autres matériaux résistants.
3. Utilisé dans l'industrie papetière, le CMC peut servir d'agent de lissage et d'encollage de surface du papier. L'ajout de 0,1 % à 0,3 % de CMC à la pâte peut améliorer la résistance à la traction du papier de 40 % à 50 %, augmenter la résistance à la rupture par compression de 50 % et multiplier par 4 à 5 sa malléabilité.
4. Le CMC peut être utilisé comme adsorbant de saleté lorsqu'il est ajouté à des détergents synthétiques ; les produits chimiques quotidiens tels que la solution aqueuse de glycérine CMC de l'industrie du dentifrice sont utilisés comme base de gomme pour le dentifrice ; l'industrie pharmaceutique est utilisée comme épaississant et émulsifiant ; la solution aqueuse de CMC est épaissie et utilisée pour le traitement des minéraux flottants, etc.
5. Dans l'industrie céramique, il peut être utilisé comme adhésif, plastifiant, agent de suspension pour glaçure, agent de fixation des couleurs, etc.
6. Utilisé dans la construction pour améliorer la rétention d'eau et la résistance
7. Il est utilisé dans l'industrie agroalimentaire. L'industrie alimentaire utilise la CMC à haut degré de substitution comme épaississant pour les glaces, les conserves, les nouilles rapides et comme stabilisateur de mousse pour la bière, entre autres. Elle est également utilisée comme épaississant, liant ou excipient.
8. L'industrie pharmaceutique sélectionne le CMC avec une viscosité appropriée comme liant de comprimés, désintégrant et agent de suspension pour les suspensions.
Date de publication : 03/11/2022