Sodium karboksimetil selulosa (juga dikenal sebagai: natrium karboksimetil selulosa, karboksimetil selulosa,CMC, Karboxymethyl, selulosa natrium, garam natrium dari metil selulosa Caboxy) adalah yang paling banyak digunakan dan jumlah terbesar yang digunakan di dunia saat ini jenis selulosa.
Singkatnya CMC-NA, adalah turunan selulosa dengan tingkat polimerisasi glukosa 100-2000, dan massa molekul relatif 242,16. Bubuk berserat atau granular putih. Tanpa berbau, hambar, hambar, higroskopis, tidak larut dalam pelarut organik.
Properti Dasar
1. Struktur molekul natrium karboksimetilselulosa (CMC)
Ini pertama kali diproduksi oleh Jerman pada tahun 1918, dan dipatenkan pada tahun 1921 dan muncul di dunia. Produksi komersial telah dicapai di Eropa. Pada saat itu, itu hanya produk kasar, digunakan sebagai koloid dan pengikat. Dari tahun 1936 hingga 1941, penelitian aplikasi industri selulosa natrium karboksimetil cukup aktif, dan beberapa paten yang menginspirasi ditemukan. Selama Perang Dunia II, Jerman menggunakan natrium karboksimetilselulosa dalam deterjen sintetis. Hercules membuat natrium carboxymethylcellulose untuk pertama kalinya di Amerika Serikat pada tahun 1943, dan memproduksi sodium carboxymethylcellulose olahan pada tahun 1946, yang diakui sebagai aditif makanan yang aman. Negara saya mulai mengadopsinya pada tahun 1970 -an, dan itu banyak digunakan pada 1990 -an. Ini adalah yang paling banyak digunakan dan jumlah selulosa terbesar di dunia saat ini.
Formula Struktural: C6H7O2 (OH) 2och2coona Formula Molekul: C8H11O7NA
Produk ini adalah garam natrium selulosa karboksimetil eter, serat anionik
2. Penampilan natrium karboksimetil selulosa (CMC)
Produk ini adalah garam natrium selulosa karboksimetil eter, eter selulosa anionik, bubuk berserat putih atau putih susu atau granul, kepadatan 0,5-0,7 g/cm3, hampir tidak berbau, hambar, higroskopis. Sangat mudah untuk disebarkan dalam air untuk membentuk larutan koloid transparan, dan tidak larut dalam pelarut organik seperti etanol [1]. PH larutan 1% berair adalah 6,5-8,5, ketika pH> 10 atau <5, viskositas lendir berkurang secara signifikan, dan kinerjanya adalah yang terbaik ketika pH = 7. Stabil untuk panas, viskositas naik dengan cepat di bawah 20 ° C, dan berubah perlahan pada suhu 45 ° C. Pemanasan jangka panjang di atas 80 ° C dapat mendenaturasi koloid dan secara signifikan mengurangi viskositas dan kinerja. Mudah larut dalam air, dan solusinya transparan; Ini sangat stabil dalam larutan alkali, tetapi mudah dihidrolisis ketika bertemu asam, dan akan mengendap ketika nilai pH 2-3, dan juga akan bereaksi dengan garam logam polivalen.
tujuan utama
Ini digunakan sebagai pengental dalam industri makanan, sebagai pembawa obat di industri farmasi, dan sebagai pengikat dan agen anti-redeposisi dalam industri kimia harian. Dalam industri pencetakan dan pewarnaan, digunakan sebagai koloid pelindung untuk agen ukuran dan cetak pasta. Dalam industri petrokimia, ini dapat digunakan sebagai komponen cairan pemulihan minyak. [2]
Ketidakcocokan
Sodium karboksimetilselulosa tidak kompatibel dengan larutan asam yang kuat, garam besi larut, dan beberapa logam lain seperti aluminium, merkuri, dan seng. Ketika pH kurang dari 2, dan ketika dicampur dengan etanol 95%, presipitasi akan terjadi.
Sodium karboksimetil selulosa dapat membentuk co-aglomerat dengan gelatin dan pektin, dan juga dapat membentuk kompleks dengan kolagen, yang dapat mengendapkan protein bermuatan positif tertentu.
keahlian
CMC biasanya merupakan senyawa polimer anionik yang disiapkan dengan bereaksi selulosa alami dengan alkali kaustik dan asam monokloroasetat, dengan berat molekul 6400 (± 1.000). Produk sampingan utama adalah natrium klorida dan natrium glikolat. CMC milik modifikasi selulosa alami. Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa -Bangsa (FAO) dan Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) telah secara resmi menyebutnya "selulosa yang dimodifikasi".
Indikator utama untuk mengukur kualitas CMC adalah tingkat substitusi (DS) dan kemurnian. Secara umum, sifat -sifat CMC berbeda jika DS berbeda; Semakin tinggi tingkat substitusi, semakin kuat kelarutan, dan semakin baik transparansi dan stabilitas solusi. Menurut laporan, transparansi CMC lebih baik ketika tingkat substitusi adalah 0,7-1,2, dan viskositas larutan airnya adalah yang terbesar ketika nilai pH adalah 6-9. Untuk memastikan kualitasnya, selain pilihan agen eterifikasi, beberapa faktor yang mempengaruhi tingkat substitusi dan kemurnian juga harus dipertimbangkan, seperti hubungan antara jumlah agen alkali dan eterifikasi, waktu eterifikasi, kadar air dalam sistem, suhu, nilai pH, konsentrasi larutan dan garam, dll.
Status quo
Untuk memecahkan kekurangan bahan baku (kapas halus yang terbuat dari linter kapas), dalam beberapa tahun terakhir, beberapa unit penelitian ilmiah di negara saya telah bekerja sama dengan perusahaan untuk secara komprehensif memanfaatkan jerami padi, kapas tanah (kapas limbah), dan kacang dadih kacang untuk menghasilkan CMC dengan sukses. Biaya produksi sangat berkurang, yang membuka sumber bahan baku baru untuk produksi industri CMC dan mewujudkan pemanfaatan sumber daya yang komprehensif. Di satu sisi, biaya produksi berkurang, dan di sisi lain, CMC berkembang menuju presisi yang lebih tinggi. Penelitian dan pengembangan CMC terutama berfokus pada transformasi teknologi produksi yang ada dan inovasi proses manufaktur, serta produk CMC baru dengan sifat unik, seperti "metode pelarut-slurry" [3] yang telah berhasil dikembangkan di luar negeri dan telah banyak digunakan. Jenis baru CMC yang dimodifikasi dengan stabilitas tinggi diproduksi. Karena tingkat substitusi yang lebih tinggi dan distribusi substituen yang lebih seragam, dapat digunakan dalam kisaran bidang produksi industri yang lebih luas dan lingkungan penggunaan yang kompleks untuk memenuhi persyaratan proses yang lebih tinggi. Secara internasional, jenis baru CMC yang dimodifikasi ini juga disebut "selulosa polianionik (PAC, selulosa poli anionik)".
keamanan
Keamanan tinggi, ADI tidak memerlukan peraturan, dan standar nasional telah dirumuskan [4].
aplikasi
Produk ini memiliki fungsi pengikatan, penebalan, penguatan, pengemulsi, retensi air dan suspensi.
Aplikasi CMC dalam makanan
FAO dan yang telah menyetujui penggunaan CMC murni dalam makanan. Itu disetujui setelah penelitian dan tes biologis dan toksikologis yang sangat ketat. Asupan aman (ADI) dari standar internasional adalah 25mg/(kg · d), yaitu sekitar 1,5 g/d per orang. Telah dilaporkan bahwa beberapa orang tidak memiliki reaksi beracun ketika asupan mencapai 10 kg. CMC tidak hanya penstabil emulsifikasi yang baik dan pengental dalam aplikasi makanan, tetapi juga memiliki stabilitas pembekuan dan peleburan yang sangat baik, dan dapat meningkatkan rasa produk dan memperpanjang waktu penyimpanan. Jumlah yang digunakan dalam susu kedelai, es krim, es krim, jeli, minuman, dan kaleng sekitar 1% hingga 1,5%. CMC juga dapat membentuk dispersi emulsi yang stabil dengan cuka, kecap, minyak nabati, jus buah, saus, jus sayuran, dll., Dan dosisnya 0,2% hingga 0,5%. Terutama, ia memiliki kinerja pengemulsi yang sangat baik untuk minyak hewan dan sayuran, protein dan larutan berair, memungkinkannya membentuk emulsi homogen dengan kinerja yang stabil. Karena keamanan dan keandalannya, dosisnya tidak dibatasi oleh standar kebersihan makanan nasional ADI. CMC telah terus dikembangkan di ladang makanan, dan penelitian tentang penerapan natrium carboxymethylcellulose dalam produksi anggur juga telah dilakukan.
Penggunaan CMC dalam Kedokteran
Dalam industri farmasi, ini dapat digunakan sebagai penstabil emulsi untuk suntikan, pengikat dan agen pembentuk film untuk tablet. Beberapa orang telah membuktikan bahwa CMC adalah pembawa obat antikanker yang aman dan andal melalui percobaan dasar dan hewan. Menggunakan CMC sebagai bahan membran, bentuk dosis yang dimodifikasi dari obat tradisional Tiongkok Yangyin Shengji, membran Yangyin Shengji, dapat digunakan untuk luka operasi dermabrasi dan luka traumatis. Studi model hewan telah menunjukkan bahwa film ini mencegah infeksi luka dan tidak memiliki perbedaan yang signifikan dari pembalut kain kasa. Dalam hal mengendalikan eksudasi cairan jaringan luka dan penyembuhan luka yang cepat, film ini secara signifikan lebih baik daripada pembalut kain kasa, dan memiliki efek mengurangi edema pasca operasi dan iritasi luka. Persiapan film yang terbuat dari alkohol polivinil: natrium karboksimetil selulosa: polycarboxyethylene pada rasio 3: 6: 1 adalah resep terbaik, dan laju adhesi dan pelepasan keduanya meningkat. Adhesi persiapan, waktu tinggal persiapan di rongga mulut dan kemanjuran obat dalam persiapan semuanya meningkat secara signifikan. Bupivacaine adalah anestesi lokal yang kuat, tetapi kadang -kadang dapat menghasilkan efek samping kardiovaskular yang serius saat diracuni. Oleh karena itu, sementara bupivacaine banyak digunakan secara klinis, penelitian tentang pencegahan dan pengobatan reaksi racunnya selalu lebih diperhatikan. Studi farmakologis telah menunjukkan bahwa sipil sebagai zat pelepasan berkelanjutan yang diformulasikan dengan larutan bupivacaine dapat secara signifikan mengurangi efek samping obat. Dalam operasi PRK, penggunaan tetracaine konsentrasi rendah dan obat antiinflamasi non-steroid yang dikombinasikan dengan CMC dapat secara signifikan meringankan nyeri pasca operasi. Pencegahan adhesi peritoneum pasca operasi dan pengurangan obstruksi usus adalah salah satu masalah yang paling peduli dalam bedah klinis. Studi telah menunjukkan bahwa CMC secara signifikan lebih baik daripada natrium hyaluronate dalam mengurangi tingkat adhesi peritoneum pasca operasi, dan dapat digunakan sebagai metode yang efektif untuk mencegah terjadinya adhesi peritoneal. CMC digunakan dalam infus arteri hepatik kateter obat anti kanker untuk pengobatan kanker hati, yang secara signifikan dapat memperpanjang waktu tinggal obat anti kanker pada tumor, meningkatkan kekuatan anti-tumor, dan meningkatkan efek terapeutik. Dalam pengobatan hewan, CMC juga memiliki berbagai kegunaan. Telah dilaporkan [5] bahwa instilasi intraperitoneal dari 1% solusi CMC untuk EWES memiliki efek yang signifikan pada mencegah dishesi distokia dan perut setelah operasi saluran reproduksi pada ternak.
CMC di aplikasi industri lainnya
Dalam deterjen, CMC dapat digunakan sebagai zat redeposisi anti-tanah, terutama untuk kain serat sintetis hidrofobik, yang secara signifikan lebih baik daripada serat karboksimetil.
CMC dapat digunakan untuk melindungi sumur minyak sebagai penstabil lumpur dan zat retensi air dalam pengeboran minyak. Dosis untuk setiap sumur minyak adalah 2.3T untuk sumur dangkal dan 5.6t untuk sumur dalam;
Dalam industri tekstil, digunakan sebagai agen ukuran, pengental untuk mencetak dan mewarnai pasta, pencetakan tekstil dan finishing yang kaku. Ketika digunakan sebagai agen ukuran, itu dapat meningkatkan kelarutan dan viskositas, dan mudah dihapus; Sebagai agen pengaku, dosisnya di atas 95%; Ketika digunakan sebagai agen ukuran, kekuatan dan fleksibilitas film ukuran secara signifikan ditingkatkan; Dengan fibroin sutra yang diregenerasi, membran komposit yang terdiri dari karboksimetil selulosa digunakan sebagai matriks untuk imobilisasi glukosa oksidase, dan glukosa oksidase dan ferrocene carboxylate diimobilisasi, dan biosensor glukosa yang dibuat memiliki sensitivitas dan stabilitas yang lebih tinggi. Penelitian telah menunjukkan bahwa ketika homogenat gel silika disiapkan dengan larutan CMC dengan konsentrasi sekitar 1% (b/v), kinerja kromatografi pelat lapisan tipis yang disiapkan adalah yang terbaik. Pada saat yang sama, pelat lapisan tipis yang dilapisi dalam kondisi yang dioptimalkan memiliki kekuatan lapisan yang tepat, cocok untuk berbagai teknik pengambilan sampel, mudah dioperasikan. CMC memiliki adhesi pada sebagian besar serat dan dapat meningkatkan ikatan di antara serat. Stabilitas viskositasnya dapat memastikan keseragaman ukuran, sehingga meningkatkan efisiensi tenun. Ini juga dapat digunakan sebagai agen finishing untuk tekstil, terutama untuk finishing anti-kerut permanen, yang membawa perubahan tahan lama pada kain.
CMC dapat digunakan sebagai agen anti-sedimentasi, pengemulsi, dispersan, agen leveling, dan perekat untuk pelapis. Ini dapat membuat kandungan yang kokoh dari lapisan yang didistribusikan secara merata dalam pelarut, sehingga lapisan tidak delaminasi untuk waktu yang lama. Ini juga banyak digunakan dalam cat. .
Ketika CMC digunakan sebagai flokulan, ia lebih efektif daripada natrium glukonat dalam menghilangkan ion kalsium. Saat digunakan sebagai pertukaran kation, kapasitas pertukarannya dapat mencapai 1,6 mL/g.
CMC digunakan sebagai agen ukuran kertas di industri kertas, yang secara signifikan dapat meningkatkan kekuatan kering dan kekuatan basah kertas, serta ketahanan minyak, penyerapan tinta dan ketahanan air.
CMC digunakan sebagai hidrosol dalam kosmetik dan sebagai pengental pasta gigi, dan dosisnya sekitar 5%.
CMC can be used as flocculant, chelating agent, emulsifier, thickener, water retaining agent, sizing agent, film-forming material, etc., and is also widely used in electronics, pesticides, leather, plastics, printing, ceramics, toothpaste, daily chemicals and other fields , and because of its excellent performance and wide range of uses, it is constantly opening up new application fields, and the market prospect is extremely broad.
Tindakan pencegahan
(1) Kompatibilitas produk ini dengan asam yang kuat, alkali yang kuat, dan ion logam berat (seperti aluminium, seng, merkuri, perak, besi, dll.) Kontraindikasi.
(2) Asupan produk ini adalah 0-25mg/kg · d.
Instruksi
Campur CMC langsung dengan air untuk membuat lem pucat untuk digunakan nanti. Saat mengkonfigurasi lem CMC, pertama -tama tambahkan sejumlah air bersih ke dalam tangki batching dengan alat pengaduk, dan ketika alat pengaduk dihidupkan, taburi perlahan dan merata ke dalam tangki batching, aduk terus menerus, sehingga CMC terintegrasi sepenuhnya dengan air, CMC dapat sepenuhnya larut. Saat melarutkan CMC, alasan mengapa harus ditaburkan dan diaduk secara merata adalah untuk “mencegah masalah aglomerasi, aglomerasi, dan mengurangi jumlah CMC yang dilarutkan ketika CMC memenuhi air”, dan untuk meningkatkan laju pembubaran CMC. Waktu untuk diaduk tidak sama dengan waktu untuk CMC untuk benar -benar larut. Mereka adalah dua konsep. Secara umum, waktu untuk mengaduk jauh lebih pendek daripada waktu untuk CMC untuk benar -benar larut. Waktu yang dibutuhkan untuk keduanya tergantung pada situasi tertentu.
Dasar untuk menentukan waktu pengadukan adalah: saatCMCsecara seragam tersebar di dalam air dan tidak ada benjolan besar yang jelas, pengadukan dapat dihentikan, memungkinkan CMC dan air untuk menembus dan menyatu dengan satu sama lain dalam keadaan berdiri.
Dasar untuk menentukan waktu yang diperlukan untuk CMC untuk sepenuhnya larut adalah sebagai berikut:
(1) CMC dan air sepenuhnya terikat, dan tidak ada pemisahan padat-cair antara keduanya;
(2) pasta campuran dalam keadaan seragam, dan permukaannya rata dan halus;
(3) Warna pasta campuran dekat dengan tidak berwarna dan transparan, dan tidak ada objek granular dalam pasta. Dari saat CMC dimasukkan ke dalam tangki batching dan dicampur dengan air hingga saat CMC benar -benar larut, waktu yang dibutuhkan adalah antara 10 dan 20 jam.
Waktu posting: Apr-26-2024