1. 카르복시메틸셀룰로오스의 간략한 소개
영어 이름: 카르복실 메틸 셀룰로오스
약어: CMC
분자식은 가변적입니다: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n
외관: 흰색 또는 밝은 노란색 섬유질 과립 분말.
수용성: 물에 쉽게 용해되어 투명한 점성 콜로이드를 형성하고 용액은 중성이거나 약알칼리성입니다.
특징: 표면 활성 콜로이드의 고분자 화합물, 무취, 무미, 무독성입니다.
천연 셀룰로오스는 자연에 널리 분포하며 가장 풍부한 다당류입니다. 그러나 생산 과정에서 셀룰로오스는 일반적으로 카르복시메틸셀룰로오스나트륨 형태로 존재하므로, 전체 명칭은 카르복시메틸셀룰로오스나트륨, 즉 CMC-Na입니다. 산업, 건설, 의학, 식품, 섬유, 세라믹 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.
2. 카르복시메틸셀룰로오스 기술
셀룰로스의 개질 기술에는 에테르화와 에스테르화가 포함됩니다.
카르복시메틸 셀룰로스의 변환: 에테르화 기술에서의 카르복시메틸화 반응, 셀룰로스를 카르복시메틸화하여 카르복시메틸 셀룰로스를 얻는데, 이를 CMC라고 한다.
카르복시메틸셀룰로오스 수용액의 기능: 증점, 필름 형성, 결합, 보수, 콜로이드 보호, 유화 및 현탁.
3. 카르복시메틸셀룰로오스의 화학 반응
셀룰로오스 알칼리화 반응:
[C6H7O2(OH)3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O
알칼리 셀룰로오스 후 모노클로로아세트산의 에테르화 반응:
[C6H7O2(OH)2ONa]n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n + nNaC
따라서 카르복시메틸 셀룰로오스를 형성하는 화학식은 다음과 같습니다. Cell-O-CH2-COONa NaCMC
카르복시메틸셀룰로오스나트륨(NaCMC 또는 줄여서 CMC)는 가장 흔히 사용되는 수용액 제형의 점도를 수 cP에서 수천 cP까지 다양하게 만들 수 있는 수용성 셀룰로오스 에테르입니다.
4. 카르복시메틸셀룰로오스의 제품 특성
1. CMC 수용액 보관: 저온이나 직사광선에서는 안정하지만, 온도 변화에 따라 용액의 산도와 알칼리도가 변할 수 있습니다. 자외선이나 미생물의 영향으로 용액의 점도가 감소하거나 변질될 수 있습니다. 장기간 보관이 필요한 경우 적절한 방부제를 첨가해야 합니다.
2. CMC 수용액 제조 방법: 먼저 입자를 균일하게 적셔주면 용해속도를 현저히 높일 수 있습니다.
3. CMC는 흡습성이 있으므로 보관하는 동안 습기로부터 보호해야 합니다.
4. 아연, 구리, 납, 알루미늄, 은, 철, 주석, 크롬과 같은 중금속 염은 CMC가 침전되는 원인이 될 수 있습니다.
5. pH2.5 이하의 수용액에서는 침전이 발생하는데, 이는 알칼리를 첨가하여 중화시킨 후 회수할 수 있습니다.
6. 칼슘, 마그네슘, 식용소금 등의 염류는 CMC에 침전 효과를 주지는 않지만 용액의 점도를 감소시킵니다.
7. CMC는 다른 수용성 접착제, 연화제 및 수지와 호환됩니다.
8. 다양한 가공 과정으로 인해 CMC의 외관은 미세한 분말, 거친 입자 또는 섬유질일 수 있으며 이는 물리적, 화학적 특성과는 아무런 관련이 없습니다.
9. CMC 분말의 사용 방법은 간단합니다. 40~50°C의 냉수 또는 미온수에 직접 넣어 녹이면 됩니다.
5. 카르복시메틸셀룰로오스의 치환도 및 용해도
치환도는 각 셀룰로스 단위에 결합된 나트륨 카르복시메틸기의 평균 개수를 나타냅니다. 치환도의 최대값은 3이지만, 산업적으로 가장 유용한 것은 치환도가 0.5에서 1.2 사이인 NaCMC입니다. 치환도가 0.2~0.3인 NaCMC의 특성은 치환도가 0.7~0.8인 NaCMC의 특성과 상당히 다릅니다. 전자는 pH 7의 물에 부분적으로만 용해되지만, 후자는 완전히 용해됩니다. 알칼리성 조건에서는 그 반대입니다.
6. 카르복시메틸셀룰로오스의 중합도 및 점도
중합도: 셀룰로스 사슬의 길이를 나타내며, 이는 점도를 결정합니다. 셀룰로스 사슬이 길수록 점도가 높아지며, NaCMC 용액의 점도도 마찬가지입니다.
점도: NaCMC 용액은 비뉴턴 액체이며, 전단력이 증가하면 겉보기 점도가 감소합니다. 교반을 멈춘 후 점도는 안정될 때까지 비례하여 증가합니다. 즉, 이 용액은 틱소트로피성을 나타냅니다.
7. 카르복시메틸셀룰로오스의 적용범위
1. 건설 및 세라믹 산업
(1) 건축용 도료 : 분산성이 양호하고 도료분포가 균일하며 겹침 현상이 없고 안정성이 양호하며 증점효과가 양호하고 도료점도가 조절가능하다.
(2) 도자공업 : 도자점토의 가소성을 향상시키기 위한 블랭크 바인더로 사용, 유약의 내구성을 높임.
2. 세탁, 화장품, 담배, 섬유 인쇄 및 염색 산업
(1) 세탁 : 세탁된 오염물이 원단에 재부착되는 것을 방지하기 위해 세제에 CMC를 첨가합니다.
(2) 화장품 : 증점, 분산, 현탁, 안정화 등 화장품의 다양한 물성을 최대한 발휘시키는 것이 유익하다.
(3) 담배 : CMC는 담배 시트를 접합하는 데 사용되므로 칩을 효과적으로 사용할 수 있고 생담배 잎의 양을 줄일 수 있습니다.
(4) 섬유 : 직물의 마무리제로서 CMC는 고속 직기에서의 실빠짐과 끝단 끊어짐을 줄일 수 있다.
(5) 날염 : 날염 페이스트에 사용되며 염료의 친수성과 침투성을 증강시켜 염색을 균일하게 하고 색상 차이를 줄일 수 있습니다.
3. 모기향 및 용접봉 산업
(1) 모기향 : 모기향에 CMC를 첨가하여 모기향의 내구성을 강화하고 모기향이 끊어지거나 끊어지는 것을 방지합니다.
(2) 전극 : CMC를 유약제로 사용하여 세라믹 코팅의 결합 및 형성을 좋게 하고 브러싱 성능을 좋게 하며 고온에서 소손 성능도 갖는다.
4. 치약 산업
(1) CMC는 치약의 각종 원료와 좋은 상용성을 가지고 있습니다.
(2) 페이스트는 섬세하고, 물이 분리되지 않으며, 벗겨지지 않으며, 걸쭉해지지 않으며, 거품이 풍부합니다.
(3) 좋은 안정성과 적절한 점도로 치약의 모양과 유지력이 좋고 특히 편안한 맛을 낼 수 있습니다.
(4) 온도변화에 강하고 보습, 향 고정 효과가 뛰어납니다.
(5) 캔에 있는 작은 전단 및 꼬리털.
5. 식품 산업
(1) 산성음료 : 안정제로, 예를 들어 요구르트의 단백질이 응집되어 침전되거나 층화되는 것을 방지합니다. 물에 녹으면 맛이 좋아지고 치환균일성이 좋습니다.
(2) 아이스크림 : 물, 지방, 단백질 등을 균일하고 분산되어 안정된 혼합물로 만들어 얼음결정이 생기지 않도록 한다.
(3) 빵 및 페이스트리: CMC는 반죽의 점도를 조절하고 제품의 수분 보유력과 유통기한을 향상시킬 수 있습니다.
(4) 인스턴트 라면 : 면의 인성과 조리저항성을 증가시키고, 비스킷, 팬케이크의 성형성이 좋으며, 떡 표면이 매끈하고 쉽게 부서지지 않습니다.
(5) 인스턴트 페이스트: 껌베이스로 사용.
(6) CMC는 생리적으로 불활성이며 발열량이 없어 저칼로리 식품 생산이 가능하다.
6. 제지 산업
CMC는 종이 사이징에 사용되어 종이의 밀도를 높이고, 잉크 침투 저항성을 높이며, 왁스 포집력을 높이고, 평활도를 향상시킵니다. 종이의 착색 과정에서는 컬러 페이스트의 롤링성을 조절하는 데 도움이 되며, 종이 내부 섬유 간의 점착성을 개선하여 종이의 강도와 내접힘성을 향상시킵니다.
7. 석유 산업
CMC는 석유 및 가스 시추, 굴착 및 기타 프로젝트에 사용됩니다.
8. 기타
신발, 모자, 연필 등에 사용되는 접착제, 가죽에 사용되는 광택제와 착색제, 폼 소화기에 사용되는 안정제 등
게시 시간: 2023년 1월 4일