Karboksimetilceluloza (CMC) je funkcionalni aditiv koji se široko koristi u raznim industrijama kao što su hrana, farmaceutski proizvodi, izrada papira, tekstil i rudarstvo. Izvedena je iz prirodne celuloze, koja obiluje biljkama i drugim biološkim materijalima. CMC je polimer topiv u vodi s jedinstvenim svojstvima, uključujući viskoznost, hidrataciju, adheziju i adheziju.
CMC karakteristike
CMC je derivat celuloze koji je kemijski modificiran uvođenjem karboksimetilnih skupina u svoju strukturu. Ova modifikacija povećava topljivost i hidrofilnost celuloze, poboljšavajući na taj način funkcionalnost. Svojstva CMC -a ovise o njegovom stupnju supstitucije (DS) i molekularnoj težini (MW). DS je definiran kao prosječni broj karboksimetilnih skupina po jedinici glukoze u kralježnici celuloze, dok MW odražava veličinu i raspodjelu polimernih lanaca.
Jedno od ključnih svojstava CMC -a je njegova topljivost u vodi. CMC je lako topiv u vodi, formirajući viskoznu otopinu s pseudoplastičnim svojstvima. Ovo reološko ponašanje proizlazi iz intermolekularnih interakcija između CMC molekula, što je rezultiralo smanjenjem viskoznosti pod stresom smicanja. Pseudoplastična priroda CMC otopina čini ih prikladnim za razne primjene poput zgušnjivača, stabilizatora i sredstava za suspendiranje.
Druga važna karakteristika CMC-a je njegova sposobnost formiranja filma. CMC rješenja mogu se baciti u filmove s izvrsnim mehaničkim svojstvima, prozirnošću i fleksibilnošću. Ovi se filmovi mogu koristiti kao premazi, laminati i ambalažni materijali.
Osim toga, CMC ima dobra svojstva vezanja i vezivanja. Postavlja snažnu vezu s različitim površinama, uključujući drvo, metal, plastiku i tkaninu. Ovo je svojstvo dovelo do upotrebe CMC -a u proizvodnji premaza, ljepila i mastila.
CMC viskoznost
Viskoznost CMC otopina ovisi o nekoliko čimbenika kao što su koncentracija, DS, MW, temperatura i pH. Općenito, CMC otopine pokazuju veće viskoznosti pri većim koncentracijama, DS i MW. Viskoznost se također povećava sa smanjenjem temperature i pH.
Viskoznost CMC otopina kontrolira se interakcijom između polimernih lanaca i molekula otapala u otopini. CMC molekule djeluju s molekulama vode kroz vodikove veze, tvoreći hidratacijsku školjku oko polimernih lanaca. Ova hidratacijska školjka smanjuje pokretljivost polimernih lanaca, povećavajući tako viskoznost otopine.
Reološko ponašanje CMC otopina karakteriziraju krivulje protoka, koje opisuju odnos između stresa smicanja i brzine smicanja otopine. CMC otopine pokazuju ne-newtonovo ponašanje protoka, što znači da se njihova viskoznost mijenja brzinom smicanja. Pri niskim brzinama smicanja, viskoznost CMC otopina je veća, dok se pri visokim brzinama smicanja viskoznost smanjuje. Ovo ponašanje stanjivanja smicanja nastaje zbog poravnanja i istezanja polimernih lanaca pod stresom smicanja, što rezultira smanjenim intermolekularnim silama između lanaca i smanjenjem viskoznosti.
Primjena CMC -a
CMC se široko koristi u različitim poljima zbog svojih jedinstvenih svojstava i reološkog ponašanja. U prehrambenoj industriji CMC se koristi kao zgušnjivač, stabilizator, emulgator i improvizator teksture. Dodaje se namirnicama poput sladoleda, pića, umaka i peciva kako bi se poboljšala njihova tekstura, dosljednost i rok trajanja. CMC također sprječava stvaranje ledenih kristala u smrznutoj hrani, što rezultira glatkim, kremastim proizvodom.
U farmaceutskoj industriji CMC se koristi kao vezivo, raspadanje i sredstvo za kontrolirano oslobađanje u formulacijama tableta. Poboljšajte kompresibilnost i fluidnost praha i osigurajte ujednačenost i stabilnost tableta. Zbog svojih mukoadhezivnih i bioadhezivnih svojstava, CMC se također koristi kao ekscipint u oftalmičkim, nosnim i oralnim formulacijama.
U industriji papira, CMC se koristi kao aditiv za vlažni kraj, vezivo za oblaganje i preša za tisak. Poboljšava zadržavanje i odvodnju pulpe, povećava čvrstoću i gustoću papira i pruža glatku i sjajnu površinu. CMC također djeluje kao vodena i uljna barijera, sprečavajući tintu ili druge tekućine da prodiru u papir.
U tekstilnoj industriji CMC se koristi kao agent za dimenzioniranje, za zgušnjavanje tiska i pomoćno bojanje. Poboljšava adheziju vlakana, povećava prodor i fiksaciju boje te smanjuje trenje i bora. CMC također daje mekoću i krutost tkanini, ovisno o DS -u i MW polimera.
U rudarskoj industriji CMC se koristi kao modifikator flokulansa, inhibitora i reologije u mineralnoj obradi. Poboljšava taloženje i filtraciju krutih tvari, minimizira odvajanje od ugljena Gangue i kontrolira viskoznost i stabilnost ovjesa. CMC također smanjuje utjecaj na okoliš postupka rudarstva minimiziranjem uporabe otrovnih kemikalija i vode.
zaključno
CMC je svestran i vrijedan aditiv koji pokazuje jedinstvena svojstva i viskoznost zbog svoje kemijske strukture i interakcije s vodom. Njegova topljivost, sposobnost formiranja filma, svojstva vezanja i adhezije čine je prikladnom za različite primjene u sektoru hrane, farmaceutskih, papira, tekstila i rudara. Viskoznost CMC otopina može se kontrolirati s nekoliko čimbenika, poput koncentracije, DS, MW, temperature i pH, a može ih karakterizirati njegovo pseudoplastično i šišanje. CMC ima pozitivan utjecaj na kvalitetu, učinkovitost i održivost proizvoda i procesa, što ga čini ključnim dijelom moderne industrije.
Post Vrijeme: rujna-25-2023