Carboximetil celulosa sódica (tamén coñecida como: carboximetil celulosa sódica, carboximetil celulosa,CMC, Carboximetil, Celulosa Sodio, Sal de sodio de Caboxy Metil Celulosa) é o máis utilizado e a maior cantidade utilizada no mundo hoxe tipos de celulosa.
CMC-Na para abreviar, é un derivado da celulosa cun grao de polimerización da glicosa de 100-2000 e unha masa molecular relativa de 242,16. Po branco fibroso ou granular. Inodoro, insípido, insípido, higroscópico, insoluble en disolventes orgánicos.
Propiedades básicas
1. Estrutura molecular da carboximetilcelulosa sódica (CMC)
Foi producido por primeira vez por Alemaña en 1918, e foi patentado en 1921 e apareceu no mundo. A produción comercial conseguiuse desde entón en Europa. Daquela, era só produto bruto, usado como coloide e aglutinante. De 1936 a 1941, a investigación de aplicacións industriais da carboximetil celulosa sódica foi bastante activa e inventáronse varias patentes inspiradoras. Durante a Segunda Guerra Mundial, Alemaña utilizou carboximetilcelulosa sódica en deterxentes sintéticos. Hércules fabricou carboximetilcelulosa sódica por primeira vez nos Estados Unidos en 1943, e produciu carboximetilcelulosa sódica en 1946, que foi recoñecida como un aditivo alimentario seguro. o meu país comezou a adoptalo nos anos 70, e foi moi utilizado nos anos 90. É a máis utilizada e a maior cantidade de celulosa do mundo actual.
Fórmula estrutural: C6H7O2 (OH) 2OCH2COONa Fórmula molecular: C8H11O7Na
Este produto é o sal de sodio do éter carboximetil de celulosa, unha fibra aniónica
2. Aparición da carboximetil celulosa sódica (CMC)
Este produto é o sal de sodio de celulosa carboximetil éter, un éter de celulosa aniónico, po ou gránulo fibroso branco ou branco leitoso, densidade 0,5-0,7 g/cm3, case inodoro, insípido, higroscópico. É fácil de dispersar en auga para formar unha solución coloidal transparente, e é insoluble en disolventes orgánicos como o etanol [1]. O pH da solución acuosa ao 1% é de 6,5-8,5, cando o pH>10 ou <5, a viscosidade da mucílaxe diminúe significativamente e o rendemento é o mellor cando o pH=7. Estable á calor, a viscosidade sobe rapidamente por debaixo dos 20 °C e cambia lentamente a 45 °C. O quecemento a longo prazo superior a 80 °C pode desnaturalizar o coloide e reducir significativamente a viscosidade e o rendemento. É facilmente soluble en auga, e a solución é transparente; é moi estable en solución alcalina, pero é facilmente hidrolizado cando atopa ácido, e precipitará cando o valor de pH é 2-3, e tamén reaccionará con sales metálicas polivalentes.
O propósito principal
Utilízase como espesante na industria alimentaria, como portador de fármacos na industria farmacéutica e como aglutinante e axente anti-redeposición na industria química diaria. Na industria de impresión e tingimento, úsase como coloide protector para axentes de encolado e pastas de impresión. Na industria petroquímica, pódese usar como compoñente do fluído de fractura de recuperación de petróleo. [2]
Incompatibilidade
A carboximetilcelulosa sódica é incompatible con solucións de ácidos fortes, sales de ferro solubles e algúns outros metais como o aluminio, o mercurio e o cinc. Cando o pH é inferior a 2, e cando se mestura con etanol ao 95%, producirase precipitación.
A carboximetil celulosa sódica pode formar coaglomerados con xelatina e pectina, e tamén pode formar complexos con coláxeno, que poden precipitar certas proteínas cargadas positivamente.
artesanía
A CMC adoita ser un composto de polímero aniónico preparado facendo reaccionar celulosa natural con álcali cáustico e ácido monocloroacético, cun peso molecular de 6400 (±1 000). Os principais subprodutos son o cloruro de sodio e o glicolato de sodio. CMC pertence á modificación natural da celulosa. A Organización das Nacións Unidas para a Agricultura e a Alimentación (FAO) e a Organización Mundial da Saúde (OMS) chamárona oficialmente "celulosa modificada".
Os principais indicadores para medir a calidade dos CMC son o grao de substitución (DS) e a pureza. Xeralmente, as propiedades de CMC son diferentes se o DS é diferente; canto maior sexa o grao de substitución, máis forte será a solubilidade e mellor será a transparencia e estabilidade da solución. Segundo os informes, a transparencia de CMC é mellor cando o grao de substitución é de 0,7-1,2 e a viscosidade da súa solución acuosa é a maior cando o valor de pH é de 6-9. Para garantir a súa calidade, ademais da elección do axente de eterificación, tamén se deben considerar algúns factores que afectan o grao de substitución e pureza, como a relación entre a cantidade de álcali e axente de eterificación, o tempo de eterificación, o contido de auga en o sistema, temperatura, valor de pH, solución Concentración e sal, etc.
status quo
Co fin de resolver a escaseza de materias primas (algodón refinado feito de linters de algodón), nos últimos anos, algunhas unidades de investigación científica do meu país cooperaron con empresas para utilizar amplamente a palla de arroz, o algodón moído (residuo de algodón) e as heces de requeixo de feixón. producir CMC con éxito. O custo de produción redúcese moito, o que abre unha nova fonte de materias primas para a produción industrial CMC e realiza a utilización integral dos recursos. Por unha banda, redúcese o custo de produción e, por outra banda, CMC está a desenvolverse cara a unha maior precisión. A investigación e o desenvolvemento de CMC céntrase principalmente na transformación da tecnoloxía de produción existente e na innovación do proceso de fabricación, así como en novos produtos CMC con propiedades únicas, como o proceso de "método disolvente-slurry" [3] que se desenvolveu con éxito. no estranxeiro e foi moi utilizado. Prodúcese un novo tipo de CMC modificado con alta estabilidade. Debido ao maior grao de substitución e á distribución máis uniforme dos substituíntes, pódese usar nunha gama máis ampla de campos de produción industrial e ambientes de uso complexos para satisfacer requisitos de proceso máis elevados. A nivel internacional, este novo tipo de CMC modificado tamén recibe o nome de "celulosa polianiónica (PAC, celulosa polianiónica)".
seguridade
Alta seguridade, ADI non precisa de regulacións e formuláronse normas nacionais [4] .
aplicación
Este produto ten as funcións de unir, espesar, fortalecer, emulsionar, retención de auga e suspensión.
Aplicación de CMC en alimentos
A FAO e a OMS aprobaron o uso de CMC puro nos alimentos. Foi aprobado tras unha investigación e probas biolóxicas e toxicolóxicas moi estritas. A inxestión segura (IDA) do estándar internacional é de 25 mg/(kg·d), é dicir, uns 1,5 g/d por persoa. Informeuse de que algunhas persoas non tiveron ningunha reacción tóxica cando a inxestión alcanzou os 10 kg. CMC non só é un bo estabilizador e espesante de emulsificación en aplicacións alimentarias, senón que tamén ten unha excelente estabilidade de conxelación e fusión e pode mellorar o sabor do produto e prolongar o tempo de almacenamento. A cantidade utilizada en leite de soia, xeados, xeados, marmelada, bebidas e latas é de aproximadamente 1% a 1,5%. CMC tamén pode formar unha dispersión emulsionada estable con vinagre, salsa de soia, aceite vexetal, zume de froitas, salsa, zume de vexetais, etc., e a dosificación é de 0,2% a 0,5%. Especialmente, ten un excelente rendemento emulsionante para aceites animais e vexetais, proteínas e solucións acuosas, o que lle permite formar unha emulsión homoxénea cun rendemento estable. Debido á súa seguridade e fiabilidade, a súa dosificación non está limitada pola norma nacional de hixiene alimentaria ADI. CMC desenvolveuse continuamente no ámbito alimentario, e tamén se realizou investigacións sobre a aplicación da carboximetilcelulosa sódica na produción de viño.
O uso de CMC en medicina
Na industria farmacéutica, pódese usar como estabilizador de emulsión para inxeccións, aglutinante e axente formador de película para comprimidos. Algunhas persoas demostraron que a CMC é un portador seguro e fiable de medicamentos contra o cancro mediante experimentos básicos e animais. Usando CMC como material da membrana, a forma de dosificación modificada da medicina tradicional chinesa Yangyin Shengji Powder, Yangyin Shengji Membrane, pódese usar para feridas de operación de dermoabrasión e feridas traumáticas. Estudos en modelos animais demostraron que a película evita a infección da ferida e non ten diferenzas significativas cos apósitos de gasa. En termos de controlar a exsudación de fluído do tecido da ferida e a rápida cicatrización da ferida, esta película é significativamente mellor que os apósitos de gasa e ten o efecto de reducir o edema postoperatorio e a irritación da ferida. A preparación de película feita de alcohol polivinílico: carboximetil celulosa sódica: policarboxietileno nunha proporción de 3:6:1 é a mellor prescrición, e a velocidade de adhesión e liberación aumenta. Melloran significativamente a adhesión da preparación, o tempo de residencia da preparación na cavidade oral e a eficacia do medicamento na preparación. A bupivacaína é un poderoso anestésico local, pero ás veces pode producir efectos secundarios cardiovasculares graves cando se envelena. Polo tanto, aínda que a bupivacaína é amplamente utilizada clínicamente, a investigación sobre a prevención e o tratamento das súas reaccións tóxicas sempre se prestou máis atención. Estudos farmacolóxicos demostraron que CIVIC como unha substancia de liberación sostida formulada con solución de bupivacaína pode reducir significativamente os efectos secundarios da droga. Na cirurxía PRK, o uso de tetracaína de baixa concentración e fármacos antiinflamatorios non esteroides combinados con CMC pode aliviar significativamente a dor postoperatoria. A prevención das adhesións peritoneais postoperatorias e a redución da obstrución intestinal son un dos temas máis preocupados da cirurxía clínica. Os estudos demostraron que a CMC é significativamente mellor que o hialuronato de sodio para reducir o grao de adhesión peritoneal postoperatoria, e pode usarse como un método eficaz para evitar a aparición de adhesións peritoneais. CMC úsase na infusión arterial hepática de catéter de medicamentos contra o cancro para o tratamento do cancro de fígado, que pode prolongar significativamente o tempo de residencia dos medicamentos contra o cancro en tumores, mellorar o poder antitumoral e mellorar o efecto terapéutico. En medicina animal, CMC tamén ten unha ampla gama de usos. Informeuse [5] de que a instilación intraperitoneal de solución de CMC ao 1 % ás ovellas ten un efecto significativo na prevención da distocia e as adhesións abdominais despois da cirurxía do tracto reprodutor no gando.
CMC noutras aplicacións industriais
En deterxentes, a CMC pódese usar como un axente anti-reposición do chan, especialmente para tecidos de fibra sintética hidrófoba, que é significativamente mellor que a fibra de carboximetilo.
O CMC pódese usar para protexer os pozos de petróleo como estabilizador de barro e axente de retención de auga na perforación de petróleo. A dosificación para cada pozo de petróleo é de 2,3 t para pozos pouco profundos e 5,6 t para pozos profundos;
Na industria téxtil utilízase como axente de encolado, espesante para pasta de impresión e tinguidura, impresión téxtil e acabado de ríxido. Cando se usa como axente de encolado, pode mellorar a solubilidade e a viscosidade, e é fácil de desprender; como axente de rixidez, a súa dosificación é superior ao 95%; cando se usa como axente de encolado, a resistencia e flexibilidade da película de tamaño melloran significativamente; con fibroína de seda rexenerada A membrana composta composta por carboximetil celulosa utilízase como matriz para inmobilizar a glicosa oxidase, e a glicosa oxidase e o ferroceno carboxilato están inmobilizados, e o biosensor de glicosa fabricado ten maior sensibilidade e estabilidade. Os estudos demostraron que cando o homoxenato de xel de sílice se prepara cunha solución CMC cunha concentración de aproximadamente 1% (p/v), o rendemento cromatográfico da placa de capa fina preparada é o mellor. Ao mesmo tempo, a placa de capa fina recuberta en condicións optimizadas ten unha resistencia da capa adecuada, adecuada para varias técnicas de mostraxe, fácil de operar. CMC ten adhesión á maioría das fibras e pode mellorar a unión entre as fibras. A estabilidade da súa viscosidade pode garantir a uniformidade do tamaño, mellorando así a eficiencia do tecido. Tamén se pode usar como axente de acabado para téxtiles, especialmente para acabados permanentes antiengurras, que aportan cambios duradeiros aos tecidos.
CMC pódese usar como axente antisedimentación, emulsionante, dispersante, axente nivelador e adhesivo para revestimentos. Pode facer que o contido sólido do revestimento se distribúa uniformemente no disolvente, de xeito que o revestimento non se delamine durante moito tempo. Tamén é moi utilizado en pinturas. .
Cando se usa CMC como floculante, é máis eficaz que o gluconato de sodio para eliminar os ións de calcio. Cando se usa como intercambio catiónico, a súa capacidade de intercambio pode alcanzar os 1,6 ml/g.
CMC úsase como axente de encolado do papel na industria do papel, o que pode mellorar significativamente a resistencia en seco e húmido do papel, así como a resistencia ao aceite, a absorción da tinta e a resistencia á auga.
CMC úsase como hidrosol en cosméticos e como espesante en pasta de dentes, e a súa dosificación é de aproximadamente o 5%.
CMC pódese usar como floculante, axente quelante, emulsionante, espesante, axente de retención de auga, axente de encolado, material formador de película, etc. produtos químicos e outros campos, e debido ao seu excelente rendemento e a súa ampla gama de usos, está a abrir constantemente novos campos de aplicación e a perspectiva do mercado é extremadamente amplo.
Precaucións
(1) Está contraindicada a compatibilidade deste produto con ácidos fortes, álcalis fortes e ións de metais pesados (como aluminio, cinc, mercurio, prata, ferro, etc.).
(2) A inxestión permitida deste produto é de 0-25 mg/kg·d.
Instrucións
Mestura CMC directamente con auga para facer unha cola pastosa para o seu uso posterior. Ao configurar o pegamento CMC, primeiro engade unha certa cantidade de auga limpa ao tanque de dosificación cun dispositivo de axitación e, cando o dispositivo de axitación estea acendido, espolvoree CMC lenta e uniformemente no tanque de dosificación, mexendo continuamente, para que o CMC estea totalmente integrado. con auga, o CMC pode disolverse completamente. Ao disolver CMC, o motivo polo que debe ser espolvoreado e axitado de forma uniforme é para "evitar os problemas de aglomeración, aglomeración e reducir a cantidade de CMC disolta cando CMC se atopa con auga" e para aumentar a taxa de disolución de CMC. O tempo de axitación non é o mesmo que o tempo para que a CMC se disolva completamente. Son dous conceptos. En xeral, o tempo de axitación é moito máis curto que o tempo de disolución completa do CMC. O tempo necesario para os dous depende da situación específica.
A base para determinar o tempo de axitación é: cando oCMCestá uniformemente disperso na auga e non hai grumos grandes obvios, pódese deter a axitación, permitindo que o CMC e a auga penetren e se fusionen entre si en estado de pé.
A base para determinar o tempo necesario para que a CMC se disolva completamente é a seguinte:
(1) CMC e auga están completamente unidos, e non hai separación sólido-líquido entre ambos;
(2) A pasta mesturada está nun estado uniforme e a superficie é plana e lisa;
(3) A cor da pasta mesturada é próxima á incolora e transparente, e non hai obxectos granulares na pasta. Desde o momento en que CMC se coloca no tanque de dosificación e se mestura con auga ata o momento en que CMC está completamente disolto, o tempo necesario é de entre 10 e 20 horas.
Hora de publicación: 26-Abr-2024