1. Pengenalan Singkat Karboksimetil Selulosa
Nama Inggris: Karboksil metil Selulosa
Singkatan: CMC
Rumus molekulnya bervariasi: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n
Penampakan: bubuk granular berserat putih atau kuning muda.
Kelarutan dalam air: mudah larut dalam air, membentuk koloid kental transparan, dan larutannya bersifat netral atau sedikit basa.
Fitur: Senyawa molekul tinggi koloid aktif permukaan, tidak berbau, tidak berasa dan tidak beracun.
Selulosa alami tersebar luas di alam dan merupakan polisakarida yang paling melimpah. Namun dalam produksi, selulosa biasanya ada dalam bentuk natrium karboksimetil selulosa, sehingga nama lengkapnya adalah natrium karboksimetil selulosa, atau CMC-Na. Banyak digunakan dalam industri, konstruksi, kedokteran, makanan, tekstil, keramik, dan bidang lainnya.
2. Teknologi karboksimetil selulosa
Teknologi modifikasi selulosa meliputi: eterifikasi dan esterifikasi.
Transformasi karboksimetil selulosa: reaksi karboksimetilasi dalam teknologi eterifikasi, selulosa dikarboksimetilasi untuk memperoleh karboksimetil selulosa, disebut CMC.
Fungsi larutan berair karboksimetil selulosa: pengentalan, pembentukan film, pengikatan, retensi air, perlindungan koloid, emulsifikasi dan suspensi.
3. Reaksi kimia karboksimetil selulosa
Reaksi alkalisasi selulosa:
[C6H7O2(OH)3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O
Reaksi eterifikasi asam monokloroasetat setelah alkali selulosa:
[C6H7O2(OH)2ONa]n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n + nNaC
Oleh karena itu: rumus kimia untuk pembentukan karboksimetil selulosa adalah: Sel-O-CH2-COONa NaCMC
Natrium karboksimetil selulosa(NaCMC atau disingkat CMC) adalah eter selulosa yang larut dalam air yang dapat membuat viskositas sebagian besar formulasi larutan berair yang umum digunakan bervariasi dari beberapa cP hingga beberapa ribu cP.
4. Karakteristik produk karboksimetil selulosa
1. Penyimpanan larutan CMC dalam air: CMC stabil pada suhu rendah atau sinar matahari, tetapi tingkat keasaman dan kebasaan larutan akan berubah karena perubahan suhu. Jika terkena sinar ultraviolet atau mikroorganisme, viskositas larutan akan menurun atau bahkan rusak. Jika penyimpanan jangka panjang diperlukan, bahan pengawet yang sesuai harus ditambahkan.
2. Metode persiapan larutan CMC berair: buat partikel basah secara merata terlebih dahulu, yang dapat meningkatkan laju pelarutan secara signifikan.
3. CMC bersifat higroskopis dan harus dilindungi dari kelembaban selama penyimpanan.
4. Garam logam berat seperti seng, tembaga, timbal, aluminium, perak, besi, timah, dan kromium dapat menyebabkan CMC mengendap.
5. Presipitasi terjadi dalam larutan berair di bawah PH2,5, yang dapat dipulihkan setelah dinetralkan dengan menambahkan alkali.
6. Meskipun garam-garam seperti kalsium, magnesium dan garam dapur tidak mempunyai efek presipitasi pada CMC, namun garam-garam tersebut akan mengurangi viskositas larutan.
7. CMC kompatibel dengan lem, pelembut, dan resin lain yang larut dalam air.
8. Karena pengolahan yang berbeda, tampilan CMC dapat berupa bubuk halus, butiran kasar atau berserat, yang tidak ada hubungannya dengan sifat fisik dan kimia.
9. Cara penggunaan bubuk CMC sangat mudah, cukup dengan menambahkannya dan melarutkannya langsung ke dalam air dingin atau air hangat bersuhu 40-50°C.
5. Derajat substitusi dan kelarutan karboksimetil selulosa
Derajat substitusi mengacu pada jumlah rata-rata gugus natrium karboksimetil yang terikat pada setiap unit selulosa; nilai maksimum derajat substitusi adalah 3, tetapi yang paling berguna secara industri adalah NaCMC dengan derajat substitusi bervariasi dari 0,5 hingga 1,2. Sifat-sifat NaCMC dengan derajat substitusi 0,2-0,3 sangat berbeda dari sifat-sifat NaCMC dengan derajat substitusi 0,7-0,8. Yang pertama hanya larut sebagian dalam air pH 7, tetapi yang terakhir larut sepenuhnya. Yang sebaliknya berlaku dalam kondisi basa.
6. Derajat Polimerisasi dan Viskositas Karboksimetil Selulosa
Derajat polimerisasi: mengacu pada panjang rantai selulosa, yang menentukan viskositas. Semakin panjang rantai selulosa, semakin tinggi viskositasnya, dan begitu pula larutan NaCMC.
Viskositas: Larutan NaCMC adalah cairan non-Newtonian, dan viskositasnya menurun saat gaya geser meningkat. Setelah pengadukan dihentikan, viskositas meningkat secara proporsional hingga tetap stabil. Artinya, larutan tersebut bersifat tiksotropik.
7. Kisaran aplikasi karboksimetil selulosa
1. Industri konstruksi dan keramik
(1) Pelapis arsitektur: dispersi yang baik, distribusi pelapisan yang seragam; tidak ada pelapisan, stabilitas yang baik; efek penebalan yang baik, viskositas pelapis yang dapat disesuaikan.
(2) Industri keramik: digunakan sebagai pengikat kosong untuk meningkatkan plastisitas tanah liat tembikar; glasir tahan lama.
2. Industri pencucian, kosmetik, tembakau, tekstil percetakan dan pewarnaan.
(1) Pencucian: CMC ditambahkan pada deterjen untuk mencegah kotoran yang telah dicuci menempel kembali pada kain.
(2) Kosmetik: mengentalkan, mendispersikan, menangguhkan, menstabilkan, dan sebagainya. Sangat bermanfaat untuk memberikan manfaat penuh pada berbagai sifat kosmetik.
(3) Tembakau: CMC digunakan untuk mengikat lembaran tembakau, yang secara efektif dapat menggunakan keripik dan mengurangi jumlah daun tembakau mentah.
(4) Tekstil: Sebagai bahan penyempurna kain, CMC dapat mengurangi benang yang terlepas dan ujung benang yang putus pada alat tenun berkecepatan tinggi.
(5) Pencetakan dan pewarnaan: Digunakan dalam pasta cetak, yang dapat meningkatkan kemampuan hidrofilik dan penetrasi pewarna, membuat pewarnaan seragam dan mengurangi perbedaan warna.
3. Industri obat nyamuk bakar dan batang las
(1) Kumparan nyamuk: CMC digunakan dalam kumparan nyamuk untuk meningkatkan ketangguhan kumparan nyamuk dan membuatnya lebih kecil kemungkinannya untuk pecah dan rusak.
(2) Elektroda: CMC digunakan sebagai agen glasir untuk membuat lapisan keramik terikat dan terbentuk lebih baik, dengan kinerja penyikatan yang lebih baik, dan juga memiliki kinerja pembakaran pada suhu tinggi.
4. Industri pasta gigi
(1) CMC memiliki kompatibilitas yang baik dengan berbagai bahan baku pasta gigi;
(2) Pasta lembut, tidak memisahkan air, tidak mengelupas, tidak mengental, dan berbusa banyak;
(3) Stabilitas yang baik dan konsistensi yang sesuai, yang dapat memberikan bentuk pasta gigi yang baik, retensi dan rasa yang sangat nyaman;
(4) Tahan terhadap perubahan suhu, melembabkan dan memperbaiki wewangian.
(5) Pemotongan kecil dan pemotongan ekor dalam kaleng.
5. Industri makanan
(1) Minuman asam: Sebagai penstabil, misalnya untuk mencegah pengendapan dan stratifikasi protein dalam yoghurt akibat agregasi; rasa lebih enak setelah dilarutkan dalam air; keseragaman substitusi baik.
(2) Es krim: Membuat air, lemak, protein, dll. membentuk campuran yang seragam, tersebar dan stabil untuk menghindari kristal es.
(3) Roti dan kue kering: CMC dapat mengontrol viskositas adonan, meningkatkan retensi kelembaban dan umur simpan produk.
(4) Mie instan: meningkatkan ketangguhan dan ketahanan memasak mie; memiliki kemampuan bentuk yang baik dalam biskuit dan pancake, dan permukaan kue halus dan tidak mudah pecah.
(5) Pasta instan: sebagai bahan dasar permen karet.
(6) CMC bersifat inert secara fisiologis dan tidak memiliki nilai kalori. Oleh karena itu, dapat diproduksi makanan rendah kalori.
6. Industri kertas
CMC digunakan untuk pengukuran kertas, yang membuat kertas memiliki kepadatan tinggi, ketahanan penetrasi tinta yang baik, pengumpulan lilin yang tinggi dan kehalusan. Dalam proses pewarnaan kertas, CMC membantu mengendalikan kemampuan menggulung pasta warna; CMC dapat meningkatkan kelengketan antar serat di dalam kertas, sehingga meningkatkan kekuatan dan ketahanan lipatan kertas.
7. Industri perminyakan
CMC digunakan dalam pengeboran minyak dan gas, penggalian sumur dan proyek lainnya.
8. Lainnya
Perekat untuk sepatu, topi, pensil, dll., semir dan pewarna untuk kulit, stabilisator untuk alat pemadam kebakaran busa, dll.
Waktu posting: 04-Jan-2023