Karboksimetil celiuliozė (CMC) yra daugiafunkcinė polimero medžiaga, plačiai naudojama maiste, farmacijos, kosmetikos, naftos, popieriaus gamybos, tekstilės ir kitose pramonės šakose. Pagrindiniai jo pranašumai yra sustorėjimas, stabilizavimas, pakaba, emulsija, vandens sulaikymas ir kitos funkcijos, todėl jis plačiai naudojamas daugelyje laukų. Nepaisant puikių rezultatų daugelyje programų, CMC taip pat turi tam tikrų trūkumų ir apribojimų, kurie tam tikrais atvejais gali apriboti jo naudojimą arba reikalauti konkrečių priemonių, kad įveiktų šiuos trūkumus.
1. Ribotas tirpumas
CMC tirpumas vandenyje yra svarbi savybė, tačiau tam tikromis sąlygomis tirpumas gali būti ribotas. Pavyzdžiui, CMC yra prastas tirpumas didelio druskos aplinkoje arba aukšto kieto vandens. Didelio druskos aplinkoje sumažėja elektrostatinė atstūmimas tarp CMC molekulinių grandinių, todėl padidėja intermolekulinė sąveika, o tai daro įtaką jos tirpumui. Tai ypač akivaizdu, kai naudojama jūros vandenyje ar vandenyje, kuriame yra didelis kiekis mineralų. Be to, CMC lėtai ištirpsta žemos temperatūros vandenyje ir gali užtrukti ilgai, kad visiškai ištirptų, o tai gali sumažinti pramoninės gamybos efektyvumą.
2. Prastas klampumo stabilumas
CMC klampumą gali paveikti pH, temperatūra ir joninis stiprumas naudojimo metu. Esant rūgščiosioms ar šarminėms sąlygoms, CMC klampumas gali žymiai sumažėti, todėl jo sustorėjimo poveikis gali turėti įtakos. Tai gali turėti neigiamos įtakos kai kurioms programoms, kurioms reikalingas stabilus klampumas, pavyzdžiui, maisto perdirbimas ir farmacijos paruošimas. Be to, esant aukštos temperatūros sąlygoms, CMC klampumas gali greitai sumažėti, todėl kai kuriose aukštos temperatūros veiksmingumuose veiksmingumas yra ribotas.
3. Prastas biologinis skaidrumas
CMC yra modifikuota celiuliozė, kurios skilimo greitis yra lėtas, ypač natūralioje aplinkoje. Todėl CMC turi palyginti prastą biologinį skaidymą ir gali užplaukti tam tikrą naštą aplinkai. Nors CMC yra geriau biologiškai skaidymas nei kai kurie sintetiniai polimerai, jo skilimo procesas vis tiek užtrunka ilgai. Kai kuriose aplinkai jautriose programose tai gali tapti svarbiu aspektu, paskatindamas žmones ieškoti ekologiškesnės alternatyvios medžiagos.
4. Cheminio stabilumo problemos
CMC gali būti nestabilus tam tikroje cheminėje aplinkoje, pavyzdžiui, stiprios rūgšties, stiprios bazės ar oksidacinės sąlygos. Gali atsirasti skilimas ar cheminės reakcijos. Šis nestabilumas gali apriboti jo naudojimą konkrečioje cheminėje aplinkoje. Labai oksiduojančioje aplinkoje CMC gali būti oksidacinis skaidymas, taip prarasti savo funkcionalumą. Be to, kai kuriuose tirpaluose, kuriuose yra metalo jonų, CMC gali suderinti su metalo jonais, turinčiais įtakos jo tirpumui ir stabilumui.
5. Aukšta kaina
Nors CMC yra puikios našumo medžiaga, jos gamybos kaina yra palyginti didelė, ypač CMC produktai, turintys didelį grynumą ar specifines funkcijas. Todėl kai kuriose išlaidose jautriose programose CMC naudoti gali būti ne ekonomiškas. Tai gali paskatinti įmones apsvarstyti kitas ekonomiškesnes alternatyvas renkantis tirštiklius ar stabilizatorius, nors šios alternatyvos gali būti ne tokios geros, kaip CMC.
6. Gamybos procese gali būti šalutinių produktų
CMC gamybos procesas apima cheminį celiuliozės modifikavimą, kuris gali sukelti kai kuriuos šalutinius produktus, tokius kaip natrio chloridas, natrio karboksirūgštis ir kt. Šie šalutiniai produktai gali turėti įtakos CMC veikimui arba tam tikromis sąlygomis gali turėti nepageidaujamų priemaišų. Be to, gamybos procese naudojami cheminiai reagentai gali turėti neigiamos įtakos aplinkai, jei jie nėra tinkamai tvarkomi. Taigi, nors pats CMC turi daug puikių savybių, jo gamybos proceso aplinkos ir sveikata taip pat yra aspektas, į kurį reikia atsižvelgti.
7. Ribotas biologinis suderinamumas
Nors CMC yra plačiai naudojamas medicinoje ir kosmetikoje ir turi gerą biologinį suderinamumą, kai kuriose programose jo biologinis suderinamumas vis dar gali būti nepakankamas. Pavyzdžiui, kai kuriais atvejais CMC gali sukelti lengvą odos dirginimą ar alergines reakcijas, ypač kai jis naudojamas esant didelėms koncentracijoms ar ilgą laiką. Be to, CMC metabolizmas ir pašalinimas organizme gali užtrukti ilgai, o tai gali būti ne idealu kai kuriose vaistų tiekimo sistemose.
8. Netinkamos mechaninės savybės
CMC, kaip tirštiklis ir stabilizatorius, turi palyginti mažą mechaninį stiprumą, o tai gali būti ribojantis veiksnys kai kuriose medžiagose, kurioms reikalingas didelis stiprumas ar didelis elastingumas. Pvz., Kai kuriose tekstilės ar kompozicinėse medžiagose, turinčiose didelį stiprumo reikalavimus, CMC gali būti ribotas arba jį gali reikėti naudoti kartu su kitomis medžiagomis, kad padidintų jos mechanines savybes.
Kaip plačiai naudojama daugiafunkcinė medžiaga, karboksimetil celiuliozė (CMC) turi daug pranašumų, tačiau negalima ignoruoti jos trūkumų ir apribojimų. Naudojant CMC, tokius veiksnius kaip jo tirpumas, klampumo stabilumas, cheminis stabilumas, poveikis aplinkai ir išlaidos turi būti atidžiai atsižvelgiama pagal konkretų taikymo scenarijų. Be to, būsimi tyrimai ir plėtra gali dar labiau pagerinti CMC našumą ir įveikti esamus trūkumus, taip išplėsti savo taikymo potencialą daugiau sričių.
Pašto laikas: 2012 m. Rugpjūčio 23 d