카르복시메틸셀룰로오스(CMC)는 셀룰로오스를 카르복시메틸화하여 얻습니다. 수용액 상태에서 증점, 피막 형성, 결합, 보수, 콜로이드 보호, 유화 및 현탁 기능을 하며, 석유, 식품, 의약품 등 섬유 및 제지 산업에서 널리 사용되고 있으며, 가장 중요한 셀룰로오스 에테르 중 하나입니다. 천연 셀룰로오스는 자연에서 가장 널리 분포하고 풍부한 다당류이며, 그 자원은 매우 풍부합니다. 현재 셀룰로오스 개질 기술은 주로 에테르화와 에스테르화에 중점을 두고 있습니다. 카르복시메틸화는 에테르화 기술의 일종입니다.
물리적 특성
카르복시메틸셀룰로오스 나트륨(CMC)은 음이온성 셀룰로오스 에테르로, 흰색 또는 약간 노란색의 응집성 섬유 분말 또는 백색 분말을 나타내며, 무취, 무미, 무독성입니다. 냉수 또는 온수에 쉽게 용해되어 일정 점도의 투명한 용액을 형성합니다. 용액은 중성 또는 약알칼리성이며 에탄올, 에테르, 이소프로판올, 아세톤 및 기타 유기 용매에 녹지 않으며, 60% 물 함유 에탄올 또는 아세톤 용액에 용해됩니다. 흡습성이 있고 빛과 열에 안정하며, 온도가 증가함에 따라 점도가 감소합니다. 용액은 pH 2~10에서 안정하며, pH가 2보다 낮으면 고체 침전이 발생하고 pH가 10보다 높으면 점도가 감소합니다. 변색 온도는 227℃, 탄화 온도는 252℃이며, 2% 수용액의 표면 장력은 71nm/nm입니다.
화학적 특성
카르복시메틸 치환기의 셀룰로스 유도체로부터 제조되며, 셀룰로스를 수산화나트륨으로 처리하여 알칼리 셀룰로스를 형성한 다음 모노클로로아세트산과 반응시킨다. 셀룰로스를 구성하는 포도당 단위는 치환 가능한 3개의 히드록실기를 가지므로, 다양한 치환도를 갖는 생성물을 얻을 수 있다. 평균적으로 건조 중량 1g당 1mmol의 카르복시메틸이 도입되었는데, 이는 물과 묽은 산에는 녹지 않지만 팽윤되어 이온 교환 크로마토그래피에 사용될 수 있다. 카르복시메틸의 pKa는 순수한 물에서 약 4, 0.5mol/L NaCl에서 약 3.5이다. 이는 약산성 양이온 교환체이며, 일반적으로 pH>4에서 중성 및 염기성 단백질의 분리에 사용된다. 히드록실기의 40% 이상이 카르복시메틸기로 치환되며, 이는 물에 용해되어 안정한 고점도 콜로이드 용액을 형성할 수 있다.
주요 목적
카르복시메틸셀룰로오스(CMC)는 무독성, 무취의 백색 응집성 분말로, 안정적인 성능을 보이며 물에 쉽게 용해됩니다. 수용액은 중성 또는 알칼리성의 투명한 점성 액체로, 다른 수용성 접착제 및 수지에는 용해되지만 에탄올과 같은 유기 용매에는 용해되지 않습니다. CMC는 접착제, 증점제, 현탁제, 유화제, 분산제, 안정제, 사이징제 등으로 사용될 수 있습니다.
카르복시메틸셀룰로오스 나트륨(CMC)은 셀룰로오스 에테르 중에서 생산량이 가장 많고, 가장 널리 사용되며, 가장 사용하기 편리한 제품으로, 일반적으로 "산업용 모노소듐 글루타메이트"로 알려져 있습니다.
1. 석유 및 천연가스 시추, 우물 파기 및 기타 프로젝트에 사용됩니다.
① CMC가 함유된 진흙은 우물벽을 얇고 단단한 여과 케이크로 만들어 투과성이 낮아 물 손실을 줄일 수 있습니다.
② CMC를 진흙에 첨가하면 굴착장비가 낮은 초기 전단력을 얻을 수 있어 진흙이 감싸고 있는 가스를 쉽게 방출할 수 있으며 동시에 잔해물은 진흙 구덩이에 빠르게 버려집니다.
③드릴링머드는 다른 현탁액 분산액과 마찬가지로 일정 기간의 존재기간을 가지고 있으며, CMC를 첨가하면 안정화되고 존재기간이 연장됩니다.
④ CMC가 함유된 진흙은 곰팡이의 영향을 거의 받지 않으므로 높은 pH값을 유지하거나 방부제를 사용할 필요가 없습니다.
⑤ 드릴링 머드 세척액 처리제로 CMC를 함유하고 있어 각종 용해성 염의 오염을 방지할 수 있습니다.
⑥ CMC를 함유한 진흙은 안정성이 좋으며, 150℃ 이상의 온도에서도 수분 손실을 줄일 수 있습니다.
높은 점도와 높은 치환도를 가진 CMC는 밀도가 낮은 진흙에 적합하고, 낮은 점도와 높은 치환도를 가진 CMC는 밀도가 높은 진흙에 적합합니다. CMC의 선택은 진흙 종류, 지역, 우물 깊이 등 다양한 조건에 따라 결정되어야 합니다.
2. 섬유, 인쇄 및 염색 산업에 사용됩니다. 섬유 산업에서는 면, 실크, 양모, 화학 섬유, 혼방 섬유 및 기타 고강도 소재의 가벼운 실 사이징을 위한 사이징제로 CMC를 사용합니다.
3. 제지 산업에서의 CMC 사용: CMC는 제지 산업에서 종이 표면 평활화제 및 사이징제로 사용될 수 있습니다. 펄프에 0.1~0.3%의 CMC를 첨가하면 종이의 인장 강도가 40~50% 향상되고, 압축 파단률이 50% 증가하며, 혼련성이 4~5배 향상됩니다.
4. CMC는 합성세제에 첨가하면 오염 흡착제로 사용할 수 있으며, 치약 산업과 같은 일상 화학제품에서는 CMC 글리세린 수용액이 치약의 검 베이스로 사용되고, 제약 산업에서는 증점제 및 유화제로 사용됩니다. CMC 수용액은 증점제로서 사용되며 부유성 광물 가공 등에 사용됩니다.
5. 도자기 산업에서는 접착제, 가소제, 유약 현탁제, 색상 고정제 등으로 사용할 수 있습니다.
6. 건축에서 물 유지 및 강도 향상을 위해 사용됨
7. 식품 산업에서 사용됩니다. 식품 산업에서는 치환도가 높은 CMC를 아이스크림, 통조림, 즉석면의 증점제, 맥주의 기포 안정제 등으로 사용합니다. 증점제, 결합제 또는 부형제로 사용됩니다.
8. 제약 산업에서는 정제 결합제, 붕괴제, 현탁액의 현탁화제로서 적절한 점도를 가진 CMC를 선택합니다.
게시 시간: 2022년 11월 3일