La carbossimetilcellulosa (CMC) si ottiene dalla carbossimetilazione della cellulosa. La sua soluzione acquosa ha funzioni di addensante, filmogena, legante, ritenzione idrica, protezione colloidale, emulsionante e sospensione, ed è ampiamente utilizzata nell'industria petrolifera, alimentare, farmaceutica, tessile e cartaria, ed è uno degli eteri di cellulosa più importanti. La cellulosa naturale è il polisaccaride più diffuso e abbondante in natura, e le sue fonti sono molto ricche. L'attuale tecnologia di modificazione della cellulosa si concentra principalmente sull'eterificazione e l'esterificazione. La carbossimetilazione è un tipo di tecnologia di eterificazione.
proprietà fisiche
La carbossimetilcellulosa sodica (CMC) è un etere di cellulosa anionico, con aspetto di polvere fibrosa flocculante bianca o leggermente gialla o di polvere bianca, inodore, insapore, non tossico; facilmente solubile in acqua fredda o calda, formando una soluzione limpida di una certa viscosità. La soluzione è neutra o leggermente alcalina, insolubile in etanolo, etere, isopropanolo, acetone e altri solventi organici, solubile in una soluzione acquosa al 60% di etanolo o acetone. È igroscopica, stabile alla luce e al calore, la viscosità diminuisce con l'aumentare della temperatura, la soluzione è stabile a pH 2-10, a pH inferiore a 2 si verifica precipitazione solida e la viscosità diminuisce a pH superiore a 10. La temperatura di decolorazione è di 227 °C, la temperatura di carbonizzazione è di 252 °C e la tensione superficiale della soluzione acquosa al 2% è di 71 mn/n.
proprietà chimiche
Viene preparato da derivati della cellulosa con sostituenti carbossimetilici, trattando la cellulosa con idrossido di sodio per formare cellulosa alcalina e facendola poi reagire con acido monocloroacetico. L'unità di glucosio che costituisce la cellulosa presenta 3 gruppi ossidrilici sostituibili, consentendo così di ottenere prodotti con diversi gradi di sostituzione. In media, è stata introdotta 1 mmol di carbossimetilico per 1 g di peso secco, un composto insolubile in acqua e in acidi diluiti, ma che può essere rigonfiato e utilizzato per la cromatografia a scambio ionico. Il pKa del carbossimetilico è di circa 4 in acqua pura e di circa 3,5 in 0,5 mol/L di NaCl. È uno scambiatore cationico debolmente acido e viene solitamente utilizzato per la separazione di proteine neutre e basiche a pH > 4. Oltre il 40% dei gruppi ossidrilici è sostituito da gruppi carbossimetilici, che possono essere disciolti in acqua per formare una soluzione colloidale stabile ad alta viscosità.
Lo scopo principale
La carbossimetilcellulosa (CMC) è una polvere bianca flocculante, atossica e inodore, con prestazioni stabili e facilmente solubile in acqua. La sua soluzione acquosa è un liquido viscoso trasparente, neutro o alcalino, solubile in altre colle e resine idrosolubili e insolubile in solventi organici come l'etanolo. La CMC può essere utilizzata come adesivo, addensante, agente di sospensione, emulsionante, disperdente, stabilizzante, collante, ecc.
La carbossimetilcellulosa sodica (CMC) è il prodotto con la maggiore produzione, il più utilizzato e il più comodo impiego tra gli eteri di cellulosa, comunemente noti come “glutammato monosodico industriale”.
1. Viene utilizzato per la perforazione di petrolio e gas naturale, lo scavo di pozzi e altri progetti
① Il fango contenente CMC può far sì che la parete del pozzo formi una torta di filtrazione sottile e solida con bassa permeabilità, riducendo la perdita d'acqua.
2 Dopo aver aggiunto CMC al fango, la piattaforma di perforazione può ottenere una bassa forza di taglio iniziale, in modo che il fango possa rilasciare facilmente il gas in esso contenuto e, allo stesso tempo, i detriti vengono rapidamente scartati nella fossa del fango.
3. Il fango di perforazione, come altre dispersioni in sospensione, ha un certo periodo di esistenza e l'aggiunta di CMC può renderlo stabile e prolungarne il periodo di esistenza.
④ Il fango contenente CMC è raramente attaccato dalla muffa, quindi non è necessario mantenere un valore di pH elevato e utilizzare conservanti.
⑤ Contiene CMC come agente di trattamento del fluido di lavaggio del fango di perforazione, in grado di resistere all'inquinamento causato da vari sali solubili.
⑥ Il fango contenente CMC ha una buona stabilità e può ridurre la perdita di acqua anche se la temperatura è superiore a 150°C.
La CMC con elevata viscosità e alto grado di sostituzione è adatta per fanghi a bassa densità, mentre la CMC con bassa viscosità e alto grado di sostituzione è adatta per fanghi ad alta densità. La scelta della CMC deve essere determinata in base a diverse condizioni, come il tipo di fango, la regione e la profondità del pozzo.
2. Utilizzato nell'industria tessile, della stampa e della tintura. L'industria tessile utilizza la CMC come agente di appretto per l'appretto di filati leggeri di cotone, seta, lana, fibre chimiche, misti e altri materiali resistenti;
3. Utilizzato nell'industria cartaria: la CMC può essere utilizzata come agente lisciante e collante per la superficie della carta. L'aggiunta di CMC allo 0,1-0,3% alla pasta può aumentare la resistenza alla trazione della carta dal 40% al 50%, aumentare la rottura per compressione del 50% e aumentare l'impastabilità di 4-5 volte.
4. La CMC può essere utilizzata come assorbente dello sporco se aggiunta ai detergenti sintetici; prodotti chimici di uso quotidiano come i dentifrici; la soluzione acquosa di glicerina CMC viene utilizzata come base per gomme da masticare nei dentifrici; nell'industria farmaceutica viene utilizzata come addensante ed emulsionante; la soluzione acquosa di CMC viene addensata e utilizzata per la lavorazione dei minerali galleggianti, ecc.
5. Nell'industria ceramica, può essere utilizzato come adesivo, plastificante, agente di sospensione per smalti, agente fissativo del colore, ecc.
6. Utilizzato in edilizia per migliorare la ritenzione idrica e la resistenza
7. Viene utilizzato nell'industria alimentare. L'industria alimentare utilizza la CMC con un elevato grado di sostituzione come addensante per gelati, alimenti in scatola, noodles a cottura rapida e come stabilizzante di schiuma per la birra, ecc. Come addensante, legante o eccipiente.
8. L'industria farmaceutica seleziona la CMC con la viscosità appropriata come legante per compresse, disintegrante e agente sospendente per le sospensioni.
Data di pubblicazione: 03-11-2022