Natrium karboksimetil selulosa (juga dikenali sebagai: natrium karboksimetil selulosa, karboksimetil selulosa,CMC, Carboxymethyl, Cellulose Sodium, Sodium salt of Caboxy Methyl Cellulose) ialah jenis selulosa yang paling banyak digunakan dan paling banyak digunakan di dunia hari ini.
Pendek kata CMC-Na, ialah terbitan selulosa dengan tahap pempolimeran glukosa 100-2000, dan jisim molekul relatif 242.16. Serbuk berserabut atau berbutir putih. Tidak berbau, tidak berasa, tidak berasa, higroskopik, tidak larut dalam pelarut organik.
Sifat asas
1. Struktur molekul natrium karboksimetilselulosa (CMC)
Ia pertama kali dihasilkan oleh Jerman pada tahun 1918, dan ia telah dipatenkan pada tahun 1921 dan muncul di dunia. Pengeluaran komersial sejak itu telah dicapai di Eropah. Pada masa itu, ia hanya produk mentah, digunakan sebagai koloid dan pengikat. Dari 1936 hingga 1941, penyelidikan aplikasi industri natrium karboksimetil selulosa agak aktif, dan beberapa paten yang memberi inspirasi telah dicipta. Semasa Perang Dunia II, Jerman menggunakan natrium karboksimetilselulosa dalam detergen sintetik. Hercules membuat natrium karboksimetilselulosa buat kali pertama di Amerika Syarikat pada tahun 1943, dan menghasilkan natrium karboksimetilselulosa yang ditapis pada tahun 1946, yang diiktiraf sebagai bahan tambahan makanan yang selamat. negara saya mula menerima pakainya pada tahun 1970-an, dan ia digunakan secara meluas pada tahun 1990-an. Ia adalah selulosa yang paling banyak digunakan dan jumlah terbesar di dunia hari ini.
Formula struktur: C6H7O2 (OH) 2OCH2COONa Formula molekul: C8H11O7Na
Produk ini ialah garam natrium selulosa karboksimetil eter, gentian anionik
2. Rupa natrium carboxymethyl cellulose (CMC)
Produk ini ialah garam natrium selulosa karboksimetil eter, eter selulosa anionik, serbuk atau granul berserabut putih atau putih susu, ketumpatan 0.5-0.7 g/cm3, hampir tidak berbau, tidak berasa, higroskopik. Ia mudah tersebar di dalam air untuk membentuk larutan koloid telus, dan tidak larut dalam pelarut organik seperti etanol [1]. pH larutan akueus 1% ialah 6.5-8.5, apabila pH>10 atau <5, kelikatan lendir berkurangan dengan ketara, dan prestasi terbaik apabila pH=7. Stabil kepada haba, kelikatan meningkat dengan cepat di bawah 20°C, dan berubah perlahan-lahan pada 45°C. Pemanasan jangka panjang melebihi 80°C boleh menyahtukarkan koloid dan mengurangkan kelikatan dan prestasi dengan ketara. Ia mudah larut dalam air, dan penyelesaiannya adalah telus; ia sangat stabil dalam larutan alkali, tetapi ia mudah dihidrolisiskan apabila ia menemui asid, dan ia akan memendakan apabila nilai pH ialah 2-3, dan ia juga akan bertindak balas dengan garam logam polivalen.
Tujuan utama
Ia digunakan sebagai pemekat dalam industri makanan, sebagai pembawa ubat dalam industri farmaseutikal, dan sebagai agen pengikat dan anti-mendeposisi semula dalam industri kimia harian. Dalam industri percetakan dan pencelupan, ia digunakan sebagai koloid pelindung untuk agen saiz dan pes percetakan. Dalam industri petrokimia, ia boleh digunakan sebagai komponen cecair patah pemulihan minyak. [2]
Ketidakserasian
Natrium karboksimetilselulosa tidak serasi dengan larutan asid kuat, garam besi larut, dan beberapa logam lain seperti aluminium, merkuri dan zink. Apabila pH kurang daripada 2, dan apabila dicampur dengan 95% etanol, pemendakan akan berlaku.
Sodium carboxymethyl cellulose boleh membentuk co-aglomerates dengan gelatin dan pektin, dan juga boleh membentuk kompleks dengan kolagen, yang boleh memendakan protein bercas positif tertentu.
kerajinan
CMC biasanya merupakan sebatian polimer anionik yang disediakan dengan bertindak balas selulosa semula jadi dengan alkali kaustik dan asid monokloroasettik, dengan berat molekul 6400 (±1 000). Hasil sampingan utama ialah natrium klorida dan natrium glikolat. CMC tergolong dalam pengubahsuaian selulosa semulajadi. Pertubuhan Makanan dan Pertanian Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu (FAO) dan Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO) secara rasmi memanggilnya "selulosa yang diubah suai".
Penunjuk utama untuk mengukur kualiti CMC ialah darjah penggantian (DS) dan ketulenan. Secara amnya, sifat CMC adalah berbeza jika DS berbeza; semakin tinggi tahap penggantian, semakin kuat keterlarutan, dan lebih baik ketelusan dan kestabilan penyelesaian. Menurut laporan, ketelusan CMC adalah lebih baik apabila tahap penggantian adalah 0.7-1.2, dan kelikatan larutan akueusnya adalah yang terbesar apabila nilai pH ialah 6-9. Untuk memastikan kualitinya, sebagai tambahan kepada pilihan agen pengeteran, beberapa faktor yang mempengaruhi tahap penggantian dan ketulenan juga mesti dipertimbangkan, seperti hubungan antara jumlah alkali dan agen pengeteran, masa pengeteran, kandungan air dalam sistem, suhu, nilai pH, larutan Kepekatan dan garam dll.
status quo
Untuk menyelesaikan masalah kekurangan bahan mentah (kapas halus yang diperbuat daripada serpihan kapas), beberapa tahun kebelakangan ini, beberapa unit penyelidikan saintifik di negara saya telah bekerjasama dengan perusahaan untuk menggunakan jerami padi, kapas yang dikisar (kapas buangan) dan hampas kacang secara menyeluruh. untuk menghasilkan CMC dengan jayanya. Kos pengeluaran dikurangkan dengan banyak, yang membuka sumber bahan mentah baharu untuk pengeluaran perindustrian CMC dan merealisasikan penggunaan sumber secara menyeluruh. Di satu pihak, kos pengeluaran dikurangkan, dan sebaliknya, CMC berkembang ke arah ketepatan yang lebih tinggi. Penyelidikan dan pembangunan CMC terutamanya tertumpu kepada transformasi teknologi pengeluaran sedia ada dan inovasi proses pembuatan, serta produk CMC baharu dengan sifat unik, seperti proses "kaedah pelarut-slurry" [3] yang telah berjaya dibangunkan. luar negara dan telah digunakan secara meluas. Jenis baharu CMC diubah suai dengan kestabilan tinggi dihasilkan. Oleh kerana tahap penggantian yang lebih tinggi dan pengagihan substituen yang lebih seragam, ia boleh digunakan dalam pelbagai bidang pengeluaran perindustrian dan persekitaran penggunaan yang kompleks untuk memenuhi keperluan proses yang lebih tinggi. Di peringkat antarabangsa, jenis baharu CMC yang diubah suai ini juga dipanggil "selulosa polianionik (PAC, selulosa poli anionik)".
keselamatan
Keselamatan yang tinggi, ADI tidak memerlukan peraturan, dan piawaian kebangsaan telah dirumuskan [4] .
permohonan
Produk ini mempunyai fungsi mengikat, menebal, menguatkan, mengemulsi, pengekalan air dan penggantungan.
Penggunaan CMC dalam makanan
FAO dan WHO telah meluluskan penggunaan CMC tulen dalam makanan. Ia telah diluluskan selepas penyelidikan dan ujian biologi dan toksikologi yang sangat ketat. Pengambilan selamat (ADI) standard antarabangsa ialah 25mg/(kg·d), iaitu kira-kira 1.5 g/d setiap orang. Telah dilaporkan bahawa sesetengah orang tidak mengalami sebarang reaksi toksik apabila pengambilan mencapai 10 kg. CMC bukan sahaja penstabil pengemulsi dan pemekat yang baik dalam aplikasi makanan, tetapi juga mempunyai kestabilan pembekuan dan lebur yang sangat baik, dan boleh meningkatkan rasa produk dan memanjangkan masa penyimpanan. Jumlah yang digunakan dalam susu soya, ais krim, ais krim, jeli, minuman, dan tin adalah kira-kira 1% hingga 1.5%. CMC juga boleh membentuk penyebaran emulsi yang stabil dengan cuka, kicap, minyak sayuran, jus buah, kuah, jus sayuran, dan lain-lain, dan dosnya ialah 0.2% hingga 0.5%. Terutamanya, ia mempunyai prestasi pengemulsi yang sangat baik untuk minyak haiwan dan sayuran, protein dan larutan akueus, membolehkannya membentuk emulsi homogen dengan prestasi yang stabil. Kerana keselamatan dan kebolehpercayaannya, dosnya tidak dihadkan oleh piawaian kebersihan makanan kebangsaan ADI. CMC telah dibangunkan secara berterusan dalam bidang makanan, dan penyelidikan mengenai penggunaan natrium karboksimetilselulosa dalam pengeluaran wain juga telah dijalankan.
Penggunaan CMC dalam perubatan
Dalam industri farmaseutikal, ia boleh digunakan sebagai penstabil emulsi untuk suntikan, pengikat dan agen pembentuk filem untuk tablet. Sesetengah orang telah membuktikan bahawa CMC adalah pembawa ubat antikanser yang selamat dan boleh dipercayai melalui eksperimen asas dan haiwan. Menggunakan CMC sebagai bahan membran, bentuk dos yang diubah suai bagi ubat tradisional Cina Serbuk Yangyin Shengji, Membran Yangyin Shengji, boleh digunakan untuk luka operasi dermabrasion dan luka traumatik. Kajian model haiwan telah menunjukkan bahawa filem itu menghalang jangkitan luka dan tidak mempunyai perbezaan yang ketara daripada pembalut kain kasa. Dari segi mengawal eksudasi cecair tisu luka dan penyembuhan luka yang cepat, filem ini jauh lebih baik daripada pembalut kain kasa, dan mempunyai kesan mengurangkan edema selepas pembedahan dan kerengsaan luka. Penyediaan filem yang diperbuat daripada polivinil alkohol: natrium karboksimetil selulosa: polikarboksietilena pada nisbah 3:6:1 adalah preskripsi terbaik, dan kadar lekatan dan pelepasan kedua-duanya meningkat. Lekatan penyediaan, masa tinggal penyediaan dalam rongga mulut dan keberkesanan ubat dalam penyediaan semuanya bertambah baik dengan ketara. Bupivacaine adalah anestetik tempatan yang kuat, tetapi kadangkala ia boleh menghasilkan kesan sampingan kardiovaskular yang serius apabila keracunan. Oleh itu, sementara bupivacaine digunakan secara meluas secara klinikal, penyelidikan mengenai pencegahan dan rawatan tindak balas toksiknya sentiasa diberi perhatian lebih. Kajian farmakologi telah menunjukkan bahawa CIVIC sebagai bahan pelepasan berterusan yang dirumus dengan larutan bupivacaine boleh mengurangkan kesan sampingan ubat dengan ketara. Dalam pembedahan PRK, penggunaan tetracaine berkepekatan rendah dan ubat anti-radang bukan steroid yang digabungkan dengan CMC boleh melegakan kesakitan selepas pembedahan dengan ketara. Pencegahan perekatan peritoneal selepas operasi dan pengurangan halangan usus adalah salah satu isu yang paling penting dalam pembedahan klinikal. Kajian telah menunjukkan bahawa CMC jauh lebih baik daripada natrium hyaluronat dalam mengurangkan tahap lekatan peritoneal selepas operasi, dan boleh digunakan sebagai kaedah yang berkesan untuk mencegah berlakunya lekatan peritoneal. CMC digunakan dalam infusi arteri hepatik kateter ubat anti-kanser untuk rawatan kanser hati, yang boleh memanjangkan masa tinggal ubat anti-kanser dengan ketara dalam tumor, meningkatkan kuasa anti-tumor, dan meningkatkan kesan terapeutik. Dalam perubatan haiwan, CMC juga mempunyai pelbagai kegunaan. Telah dilaporkan [5] bahawa instillasi intraperitoneal larutan CMC 1% kepada kambing betina mempunyai kesan yang ketara ke atas mencegah distosia dan perekatan perut selepas pembedahan saluran pembiakan dalam ternakan.
CMC dalam aplikasi industri lain
Dalam detergen, CMC boleh digunakan sebagai agen pencemar semula anti-tanah, terutamanya untuk fabrik gentian sintetik hidrofobik, yang jauh lebih baik daripada gentian karboksimetil.
CMC boleh digunakan untuk melindungi telaga minyak sebagai penstabil lumpur dan ejen penahan air dalam penggerudian minyak. Dos bagi setiap telaga minyak ialah 2.3t untuk telaga cetek dan 5.6t untuk telaga dalam;
Dalam industri tekstil, ia digunakan sebagai ejen saiz, pemekat untuk percetakan dan pes pencelupan, percetakan tekstil dan kemasan mengeras. Apabila digunakan sebagai ejen saiz, ia boleh meningkatkan keterlarutan dan kelikatan, dan mudah untuk desizing; sebagai agen pengeras, dosnya melebihi 95%; apabila digunakan sebagai ejen saiz, kekuatan dan fleksibiliti filem saiz bertambah baik dengan ketara; dengan fibroin sutera yang dijana semula Membran komposit yang terdiri daripada selulosa karboksimetil digunakan sebagai matriks untuk melumpuhkan glukosa oksidase, dan glukosa oksidase dan ferrosen karboksilat tidak bergerak, dan biosensor glukosa yang dibuat mempunyai sensitiviti dan kestabilan yang lebih tinggi. Kajian telah menunjukkan bahawa apabila homogenat gel silika disediakan dengan larutan CMC dengan kepekatan kira-kira 1% (w/v), prestasi kromatografi plat lapisan nipis yang disediakan adalah yang terbaik. Pada masa yang sama, plat lapisan nipis yang disalut di bawah keadaan yang dioptimumkan mempunyai kekuatan lapisan yang sesuai, sesuai untuk pelbagai teknik pensampelan, mudah dikendalikan. CMC mempunyai lekatan pada kebanyakan gentian dan boleh meningkatkan ikatan antara gentian. Kestabilan kelikatannya boleh memastikan keseragaman saiz, dengan itu meningkatkan kecekapan tenunan. Ia juga boleh digunakan sebagai agen penamat untuk tekstil, terutamanya untuk kemasan anti-kedut kekal, yang membawa perubahan tahan lama pada fabrik.
CMC boleh digunakan sebagai agen anti-sedimentasi, pengemulsi, dispersant, agen meratakan, dan pelekat untuk salutan. Ia boleh membuat kandungan pepejal salutan diagihkan sama rata dalam pelarut, supaya salutan tidak delaminate untuk masa yang lama. Ia juga digunakan secara meluas dalam cat. .
Apabila CMC digunakan sebagai flokulan, ia lebih berkesan daripada natrium glukonat dalam mengeluarkan ion kalsium. Apabila digunakan sebagai pertukaran kation, kapasiti pertukarannya boleh mencapai 1.6 ml/g.
CMC digunakan sebagai agen saiz kertas dalam industri kertas, yang boleh meningkatkan kekuatan kering dan kekuatan basah kertas dengan ketara, serta rintangan minyak, penyerapan dakwat dan rintangan air.
CMC digunakan sebagai hidrosol dalam kosmetik dan sebagai pemekat dalam ubat gigi, dan dosnya adalah kira-kira 5%.
CMC boleh digunakan sebagai flokulan, agen pengkelat, pengemulsi, pemekat, agen penahan air, agen saiz, bahan pembentuk filem, dan lain-lain, dan juga digunakan secara meluas dalam elektronik, racun perosak, kulit, plastik, percetakan, seramik, ubat gigi, setiap hari kimia dan bidang lain, dan kerana prestasinya yang cemerlang dan pelbagai kegunaan, ia sentiasa membuka bidang aplikasi baharu, dan prospek pasaran adalah sangat luas.
Langkah berjaga-berjaga
(1) Keserasian produk ini dengan asid kuat, alkali kuat, dan ion logam berat (seperti aluminium, zink, merkuri, perak, besi, dll.) adalah kontraindikasi.
(2) Pengambilan yang dibenarkan bagi produk ini ialah 0-25mg/kg·d.
Arahan
Campurkan CMC terus dengan air untuk membuat gam pekat untuk kegunaan kemudian. Apabila mengkonfigurasi gam CMC, mula-mula tambah sejumlah air bersih ke dalam tangki batching dengan alat kacau, dan apabila peranti kacau dihidupkan, perlahan-lahan dan sekata taburkan CMC ke dalam tangki batching, kacau secara berterusan, supaya CMC bersepadu sepenuhnya dengan air, CMC boleh larut sepenuhnya. Apabila melarutkan CMC, sebab mengapa ia perlu ditaburkan secara sekata dan dikacau secara berterusan adalah untuk "mencegah masalah penggumpalan, penggumpalan, dan mengurangkan jumlah CMC terlarut apabila CMC bertemu dengan air", dan untuk meningkatkan kadar pembubaran CMC. Masa untuk mengacau tidak sama dengan masa untuk CMC larut sepenuhnya. Mereka adalah dua konsep. Secara umumnya, masa untuk mengacau adalah lebih singkat daripada masa untuk CMC larut sepenuhnya. Masa yang diperlukan untuk kedua-duanya bergantung pada keadaan tertentu.
Asas untuk menentukan masa kacau ialah: apabilaCMCtersebar secara seragam di dalam air dan tidak ada ketulan besar yang jelas, pengadukan boleh dihentikan, membolehkan CMC dan air menembusi dan bercantum antara satu sama lain dalam keadaan berdiri.
Asas untuk menentukan masa yang diperlukan untuk CMC larut sepenuhnya adalah seperti berikut:
(1) CMC dan air terikat sepenuhnya, dan tiada pemisahan pepejal-cecair antara keduanya;
(2) Pes campuran berada dalam keadaan seragam, dan permukaannya rata dan licin;
(3) Warna pes campuran hampir tidak berwarna dan telus, dan tiada objek berbutir dalam pes. Dari masa CMC dimasukkan ke dalam tangki batching dan dicampur dengan air hingga masa CMC dibubarkan sepenuhnya, masa yang diperlukan adalah antara 10 dan 20 jam.
Masa siaran: Apr-26-2024