Carboxymethylcellulose (CMC) adalah aditif fungsional yang banyak digunakan di berbagai industri seperti makanan, obat -obatan, pembuatan kertas, tekstil, dan penambangan. Ini berasal dari selulosa alami, yang berlimpah pada tanaman dan bahan biologis lainnya. CMC adalah polimer yang larut dalam air dengan sifat unik termasuk viskositas, hidrasi, adhesi dan adhesi.
Karakteristik CMC
CMC adalah turunan selulosa yang secara kimiawi dimodifikasi dengan memasukkan gugus karboksimetil ke dalam strukturnya. Modifikasi ini meningkatkan kelarutan dan hidrofilisitas selulosa, sehingga meningkatkan fungsionalitas. Sifat -sifat CMC tergantung pada tingkat substitusi (DS) dan berat molekul (MW). DS didefinisikan sebagai jumlah rata -rata gugus karboksimetil per unit glukosa dalam tulang punggung selulosa, sedangkan MW mencerminkan ukuran dan distribusi rantai polimer.
Salah satu sifat utama CMC adalah kelarutan airnya. CMC mudah larut dalam air, membentuk larutan kental dengan sifat pseudoplastik. Perilaku reologi ini dihasilkan dari interaksi antar molekul antara molekul CMC, yang mengakibatkan penurunan viskositas di bawah tekanan geser. Sifat pseudoplastik dari solusi CMC membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi seperti pengental, penstabil, dan agen penangguhan.
Karakteristik penting lain dari CMC adalah kemampuan pembentukan filmnya. Solusi CMC dapat dilemparkan ke dalam film dengan sifat mekanik yang sangat baik, transparansi, dan fleksibilitas. Film -film ini dapat digunakan sebagai pelapis, laminasi dan bahan pengemasan.
Selain itu, CMC memiliki properti ikatan dan ikatan yang baik. Ini membentuk ikatan yang kuat dengan permukaan yang berbeda, termasuk kayu, logam, plastik dan kain. Properti ini telah menyebabkan penggunaan CMC dalam produksi pelapis, perekat dan tinta.
Viskositas CMC
Viskositas larutan CMC tergantung pada beberapa faktor seperti konsentrasi, DS, MW, suhu, dan pH. Secara umum, solusi CMC menunjukkan viskositas yang lebih tinggi pada konsentrasi yang lebih tinggi, DS, dan MW. Viskositas juga meningkat dengan penurunan suhu dan pH.
Viskositas larutan CMC dikendalikan oleh interaksi antara rantai polimer dan molekul pelarut dalam larutan. Molekul CMC berinteraksi dengan molekul air melalui ikatan hidrogen, membentuk cangkang hidrasi di sekitar rantai polimer. Cangkang hidrasi ini mengurangi mobilitas rantai polimer, sehingga meningkatkan viskositas larutan.
Perilaku reologi solusi CMC ditandai oleh kurva aliran, yang menggambarkan hubungan antara tegangan geser dan laju geser larutan. Solusi CMC menunjukkan perilaku aliran non-Newtonian, yang berarti bahwa viskositas mereka berubah dengan laju geser. Pada tingkat geser rendah, viskositas larutan CMC lebih tinggi, sedangkan pada tingkat geser yang tinggi, viskositas berkurang. Perilaku penipisan geser ini disebabkan oleh rantai polimer yang menyelaraskan dan peregangan di bawah tekanan geser, menghasilkan penurunan kekuatan antar molekul antara rantai dan penurunan viskositas.
Aplikasi CMC
CMC banyak digunakan di berbagai bidang karena sifat -sifat unik dan perilaku reologisnya. Dalam industri makanan, CMC digunakan sebagai pengental, penstabil, pengemulsi, dan improver tekstur. Ini ditambahkan ke makanan seperti es krim, minuman, saus dan makanan yang dipanggang untuk meningkatkan tekstur, konsistensi, dan umur simpan mereka. CMC juga mencegah pembentukan kristal es dalam makanan beku, menghasilkan produk yang halus dan lembut.
Dalam industri farmasi, CMC digunakan sebagai pengikat, disintegran dan agen pelepasan terkontrol dalam formulasi tablet. Tingkatkan kompresibilitas dan fluiditas bubuk dan pastikan keseragaman dan stabilitas tablet. Karena sifat mukoadhesif dan bioadhesifnya, CMC juga digunakan sebagai eksipien dalam formulasi ophthalmic, nasal, dan oral.
Dalam industri kertas, CMC digunakan sebagai aditif ujung basah, pengikat pelapis dan agen pers ukuran. Ini meningkatkan retensi dan drainase bubur kertas, meningkatkan kekuatan dan kepadatan kertas, dan memberikan permukaan yang halus dan mengkilap. CMC juga bertindak sebagai penghalang air dan minyak, mencegah tinta atau cairan lain menembus kertas.
Dalam industri tekstil, CMC digunakan sebagai agen ukuran, pencetakan pengental, dan pewarnaan tambahan. Ini meningkatkan adhesi serat, meningkatkan penetrasi warna dan fiksasi, dan mengurangi gesekan dan kerutan. CMC juga memberikan kelembutan dan kekakuan pada kain, tergantung pada DS dan MW dari polimer.
Dalam industri pertambangan, CMC digunakan sebagai pengubah flokulan, inhibitor dan reologi dalam pemrosesan mineral. Ini meningkatkan penyelesaian dan penyaringan padatan, meminimalkan pemisahan dari gangue batubara, dan mengendalikan viskositas dan stabilitas suspensi. CMC juga mengurangi dampak lingkungan dari proses penambangan dengan meminimalkan penggunaan bahan kimia dan air beracun.
sebagai kesimpulan
CMC adalah aditif serbaguna dan berharga yang menunjukkan sifat unik dan viskositas karena struktur kimianya dan interaksinya dengan air. Kelarutannya, kemampuan pembentukan film, sifat pengikatan dan adhesi membuatnya cocok untuk aplikasi yang berbeda dalam sektor makanan, farmasi, kertas, tekstil dan pertambangan. Viskositas larutan CMC dapat dikontrol oleh beberapa faktor, seperti konsentrasi, DS, MW, suhu, dan pH, dan dapat ditandai dengan perilaku pseudoplastik dan geser. CMC memiliki dampak positif pada kualitas, efisiensi, dan keberlanjutan produk dan proses, menjadikannya bagian penting dari industri modern.
Waktu posting: Sep-25-2023