Karboksimetilceliuliozė (CMC) yra funkcinis priedas, plačiai naudojamas įvairiose pramonės šakose, tokiose kaip maistas, vaistai, popieriaus gamyba, tekstilė ir kasyba. Jis gaunamas iš natūralios celiuliozės, kurios gausu augaluose ir kitose biologinėse medžiagose. CMC yra vandenyje tirpus polimeras, turintis unikalias savybes, įskaitant klampumą, hidrataciją, adheziją ir adheziją.
CMC charakteristikos
CMC yra celiuliozės darinys, chemiškai modifikuotas įvedant į jo struktūrą karboksimetil grupes. Šis modifikavimas padidina celiuliozės tirpumą ir hidrofiliškumą, taip pagerina funkcionalumą. CMC savybės priklauso nuo jo pakeitimo laipsnio (DS) ir molekulinės masės (MW). DS yra apibrėžiamas kaip vidutinis karboksimetil grupių skaičius viename gliukozės vienete celiuliozės stubure, o MW atspindi polimerų grandinių dydį ir pasiskirstymą.
Viena iš pagrindinių CMC savybių yra jo tirpumas vandenyje. CMC lengvai tirpsta vandenyje, sudarydamas klampų tirpalą, turintį pseudoplastines savybes. Šis reologinis elgesys atsiranda dėl tarpmolekulinės sąveikos tarp CMC molekulių, todėl sumažėja klampumas esant šlyties stresui. Dėl pseudoplastinio CMC tirpalų pobūdžio jie yra tinkami įvairioms programoms, tokioms kaip tirštikliai, stabilizatoriai ir pakabinantys agentai.
Kitas svarbus CMC savybė yra jo filmų formavimo sugebėjimas. CMC sprendimus galima įmesti į plėveles, pasižyminčias puikiomis mechaninėmis savybėmis, skaidrumu ir lankstumu. Šios plėvelės gali būti naudojamos kaip dangos, laminatai ir pakavimo medžiagos.
Be to, CMC pasižymi geromis jungčių ir ryšių savybėmis. Tai sudaro stiprų ryšį su skirtingais paviršiais, įskaitant medieną, metalą, plastiką ir audinį. Ši savybė paskatino CMC naudoti dangų, klijų ir dažų gamyboje.
CMC klampumas
CMC tirpalų klampumas priklauso nuo kelių veiksnių, tokių kaip koncentracija, DS, MW, temperatūra ir pH. Apskritai, CMC tirpalai pasižymi didesniais klampumais esant didesnėms koncentracijoms, DS ir MW. Klampumas taip pat didėja mažėjant temperatūrai ir pH.
CMC tirpalų klampumą kontroliuoja polimerų grandinių ir tirpalo molekulių sąveika. CMC molekulės sąveikauja su vandens molekulėmis per vandenilio ryšius, sudarydamos hidratacijos apvalkalą aplink polimerų grandines. Šis hidratacijos apvalkalas sumažina polimerų grandinių mobilumą ir taip padidina tirpalo klampumą.
CMC tirpalų reologinis elgesys apibūdinamas srauto kreivėmis, kurios apibūdina ryšį tarp šlyties įtempio ir tirpalo šlyties greičio. CMC tirpalai pasižymi ne Niutono srauto elgesiu, o tai reiškia, kad jų klampumas keičiasi šlyties greičiu. Esant mažam šlyties greičiui, CMC tirpalų klampumas yra didesnis, o esant dideliam šlyties greičiui, klampumas mažėja. Šis šlyties režimo elgesys atsiranda dėl to, kad polimerų grandinės, suderinančios ir tempiančias, esant šlyties įtempiui, todėl sumažėja tarpmolekulinės jėgos tarp grandinių ir sumažėjo klampumas.
CMC taikymas
CMC yra plačiai naudojamas skirtinguose laukuose dėl savo unikalių savybių ir reologinio elgesio. Maisto pramonėje CMC naudojamas kaip tirštiklis, stabilizatorius, emulsiklys ir tekstūros gerinimas. Jis pridedamas prie maisto produktų, tokių kaip ledai, gėrimai, padažai ir kepiniai, siekiant pagerinti jų tekstūrą, konsistenciją ir galiojimo laiką. CMC taip pat apsaugo nuo ledo kristalų susidarymo šaldytame maisto produktuose, todėl gaunamas lygus, kreminis produktas.
Farmacijos pramonėje CMC naudojamas kaip segtuvų, dezintegrantų ir kontroliuojama atpalaidavimo agentas planšetinių kompiuterių formuluotėje. Pagerinkite miltelių suspaudimą ir sklandumą ir užtikrinkite tablečių vienodumą ir stabilumą. Dėl savo gleivinės ir bioadhezinių savybių CMC taip pat naudojamas kaip pagalbinė priemonė oftalmologinėms, nosies ir geriamosioms formulėms.
Popieriaus pramonėje CMC naudojamas kaip šlapio galo priedas, dangos rišiklio ir dydžio spaudos agentas. Tai pagerina minkštimo susilaikymą ir kanalizaciją, padidina popieriaus stiprumą ir tankį bei suteikia sklandų ir blizgantį paviršių. CMC taip pat veikia kaip vandens ir naftos barjeras, neleidžiantis rašalui ar kitiems skysčiams prasiskverbti į popierių.
Tekstilės pramonėje CMC naudojamas kaip dydžio agentas, spausdinimo tirštiklis ir pagalbinis dažymas. Tai pagerina pluošto sukibimą, padidina spalvų įsiskverbimą ir fiksaciją bei sumažina trintį ir raukšles. CMC taip pat suteikia audinio minkštumą ir standumą, atsižvelgiant į polimero DS ir MW.
Kalnakasybos pramonėje CMC naudojamas kaip flokulantas, inhibitorius ir reologinis modifikatorius mineralų apdorojime. Tai pagerina kietųjų dalelių nusistatymą ir filtravimą, sumažina atskyrimą nuo anglių gangue ir kontroliuoja pakabos klampumą ir stabilumą. CMC taip pat sumažina kasybos proceso poveikį aplinkai, sumažinant toksiškų cheminių medžiagų ir vandens naudojimą.
Apibendrinant
CMC yra universalus ir vertingas priedas, pasižymintis unikaliomis savybėmis ir klampumu dėl jo cheminės struktūros ir sąveikos su vandeniu. Dėl jo tirpumo, plėvelės formavimo, surišimo ir sukibimo savybių jis tinka skirtingiems maisto, farmacijos, popieriaus, tekstilės ir kasybos sektoriams. CMC tirpalų klampumą galima valdyti keliais veiksniais, tokiais kaip koncentracija, DS, MW, temperatūra ir pH, ir gali būti būdingas jo pseudoplastinis ir šlyties plyšys. CMC daro teigiamą poveikį produktų ir procesų kokybei, efektyvumui ir tvarumui, todėl tai yra esminė šiuolaikinės pramonės dalis.
Pašto laikas: 2012 m. Rugsėjo 25 d