Natriumcarboxymethylcellulose (ook bekend als: natriumcarboxymethylcellulose, carboxymethylcellulose,CMCCarboxymethyl, Natriumcellulose, Natriumzout van Caboxy Methyl Cellulose) is de meest gebruikte en de grootste hoeveelheid die tegenwoordig ter wereld wordt gebruikt.
CMC-Na is kortweg een cellulosederivaat met een glucosepolymerisatiegraad van 100-2000 en een relatieve molecuulmassa van 242,16. Wit vezelig of korrelig poeder. Geurloos, smaakloos, smaakloos, hygroscopisch, onoplosbaar in organische oplosmiddelen.
Basiseigenschappen
1. Moleculaire structuur van natriumcarboxymethylcellulose (CMC)
Het werd voor het eerst geproduceerd door Duitsland in 1918, werd gepatenteerd in 1921 en verscheen in de wereld. In Europa is sindsdien commerciële productie gerealiseerd. Destijds was het slechts een ruw product, gebruikt als colloïd en bindmiddel. Van 1936 tot 1941 was het onderzoek naar industriële toepassingen van natriumcarboxymethylcellulose behoorlijk actief en werden er verschillende inspirerende patenten uitgevonden. Tijdens de Tweede Wereldoorlog gebruikte Duitsland natriumcarboxymethylcellulose in synthetische wasmiddelen. Hercules maakte in 1943 voor het eerst natriumcarboxymethylcellulose in de Verenigde Staten en produceerde in 1946 geraffineerde natriumcarboxymethylcellulose, dat werd erkend als een veilig voedseladditief. mijn land begon het in de jaren zeventig over te nemen, en het werd in de jaren negentig op grote schaal gebruikt. Het is tegenwoordig de meest gebruikte en grootste hoeveelheid cellulose ter wereld.
Structuurformule: C6H7O2 (OH) 2OCH2COONa Molecuulformule: C8H11O7Na
Dit product is het natriumzout van cellulosecarboxymethylether, een anionische vezel
2. Uiterlijk van natriumcarboxymethylcellulose (CMC)
Dit product is het natriumzout van cellulosecarboxymethylether, een anionische cellulose-ether, wit of melkachtig wit vezelachtig poeder of korrel, dichtheid 0,5-0,7 g/cm3, bijna geurloos, smaakloos, hygroscopisch. Het is gemakkelijk in water te dispergeren om een transparante colloïdale oplossing te vormen, en is onoplosbaar in organische oplosmiddelen zoals ethanol [1]. De pH van een 1% waterige oplossing is 6,5-8,5, wanneer de pH> 10 of <5, neemt de viscositeit van het slijm aanzienlijk af en zijn de prestaties het beste wanneer de pH = 7. Stabiel bij hitte, de viscositeit stijgt snel onder de 20°C en verandert langzaam bij 45°C. Langdurige verwarming boven 80°C kan het colloïd denatureren en de viscositeit en prestaties aanzienlijk verminderen. Het is gemakkelijk oplosbaar in water en de oplossing is transparant; het is zeer stabiel in een alkalische oplossing, maar wordt gemakkelijk gehydrolyseerd als het in contact komt met zuur, en het zal neerslaan als de pH-waarde 2-3 is, en het zal ook reageren met meerwaardige metaalzouten.
Het belangrijkste doel
Het wordt gebruikt als verdikkingsmiddel in de voedingsindustrie, als medicijndrager in de farmaceutische industrie en als bindmiddel en anti-herafzettingsmiddel in de dagelijkse chemische industrie. In de druk- en verfindustrie wordt het gebruikt als beschermend colloïde voor lijmmiddelen en drukpasta's. In de petrochemische industrie kan het worden gebruikt als onderdeel van de breekvloeistof voor oliewinning. [2]
Onverenigbaarheid
Natriumcarboxymethylcellulose is onverenigbaar met sterke zure oplossingen, oplosbare ijzerzouten en enkele andere metalen zoals aluminium, kwik en zink. Wanneer de pH lager is dan 2, en wanneer gemengd met 95% ethanol, zal er neerslag optreden.
Natriumcarboxymethylcellulose kan co-agglomeraten vormen met gelatine en pectine, en kan ook complexen vormen met collageen, waardoor bepaalde positief geladen eiwitten kunnen neerslaan.
ambacht
CMC is gewoonlijk een anionische polymeerverbinding die wordt bereid door natuurlijke cellulose te laten reageren met bijtende alkali en monochloorazijnzuur, met een molecuulgewicht van 6400 (± 1 000). De belangrijkste bijproducten zijn natriumchloride en natriumglycolaat. CMC behoort tot de natuurlijke cellulosemodificatie. De Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties (FAO) en de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) noemen het officieel ‘gemodificeerde cellulose’.
De belangrijkste indicatoren om de kwaliteit van CMC te meten zijn de mate van substitutie (DS) en zuiverheid. Over het algemeen zijn de eigenschappen van CMC anders als de DS anders is; hoe hoger de substitutiegraad, hoe sterker de oplosbaarheid en hoe beter de transparantie en stabiliteit van de oplossing. Volgens rapporten is de transparantie van CMC beter wanneer de substitutiegraad 0,7-1,2 is, en de viscositeit van de waterige oplossing is het grootst wanneer de pH-waarde 6-9 is. Om de kwaliteit ervan te garanderen, moet naast de keuze van het veretheringsmiddel ook rekening worden gehouden met enkele factoren die de mate van substitutie en zuiverheid beïnvloeden, zoals de relatie tussen de hoeveelheid alkali en het veretheringsmiddel, de veretheringstijd, het watergehalte in het systeem, de temperatuur, de pH-waarde, de oplossingsconcentratie en het zout enz.
status-quo
Om het tekort aan grondstoffen (geraffineerd katoen gemaakt van katoenlinters) op te lossen, hebben een aantal wetenschappelijke onderzoekseenheden in mijn land de afgelopen jaren samengewerkt met bedrijven om rijststro, gemalen katoen (afvalkatoen) en tahoe-residu op grote schaal te benutten. om CMC succesvol te produceren. De productiekosten worden aanzienlijk verlaagd, wat een nieuwe bron van grondstoffen opent voor de industriële productie van CMC en het uitgebreide gebruik van hulpbronnen realiseert. Enerzijds worden de productiekosten verlaagd en anderzijds ontwikkelt CMC zich richting hogere precisie. Het onderzoek en de ontwikkeling van CMC richt zich voornamelijk op de transformatie van bestaande productietechnologie en de innovatie van het productieproces, evenals op nieuwe CMC-producten met unieke eigenschappen, zoals het “solvent-slurry method” [3]-proces dat met succes is ontwikkeld. in het buitenland en wordt op grote schaal gebruikt. Er wordt een nieuw type gemodificeerde CMC met hoge stabiliteit geproduceerd. Vanwege de hogere substitutiegraad en de meer uniforme verdeling van substituenten kan het worden gebruikt in een breder scala aan industriële productiegebieden en complexe gebruiksomgevingen om aan hogere procesvereisten te voldoen. Internationaal wordt dit nieuwe type gemodificeerde CMC ook wel “polyanionische cellulose (PAC, Poly anionische cellulose)” genoemd.
veiligheid
Hoge beveiliging, ADI heeft geen regelgeving nodig en er zijn nationale normen geformuleerd [4] .
sollicitatie
Dit product heeft de functies van binden, verdikken, versterken, emulgeren, waterretentie en suspensie.
Toepassing van CMC in voeding
FAO en WHO hebben het gebruik van pure CMC in voedsel goedgekeurd. Het werd goedgekeurd na zeer streng biologisch en toxicologisch onderzoek en tests. De veilige inname (ADI) van de internationale standaard is 25 mg/(kg·d), dat is ongeveer 1,5 g/d per persoon. Er is gemeld dat sommige mensen geen toxische reactie vertoonden toen de inname 10 kg bereikte. CMC is niet alleen een goede emulgeerstabilisator en verdikkingsmiddel in voedseltoepassingen, maar heeft ook een uitstekende vries- en smeltstabiliteit, kan de smaak van het product verbeteren en de bewaartijd verlengen. De hoeveelheid die wordt gebruikt in sojamelk, ijs, ijs, gelei, dranken en blikjes is ongeveer 1% tot 1,5%. CMC kan ook een stabiele geëmulgeerde dispersie vormen met azijn, sojasaus, plantaardige olie, vruchtensap, jus, groentesap, enz., En de dosering is 0,2% tot 0,5%. Het heeft vooral uitstekende emulgerende prestaties voor dierlijke en plantaardige oliën, eiwitten en waterige oplossingen, waardoor het een homogene emulsie met stabiele prestaties kan vormen. Vanwege de veiligheid en betrouwbaarheid wordt de dosering ervan niet beperkt door de nationale voedselhygiënenorm ADI. CMC is voortdurend ontwikkeld op voedingsgebied en er is ook onderzoek gedaan naar de toepassing van natriumcarboxymethylcellulose bij de wijnproductie.
Het gebruik van CMC in de geneeskunde
In de farmaceutische industrie kan het worden gebruikt als emulsiestabilisator voor injecties, als bindmiddel en als filmvormer voor tabletten. Sommige mensen hebben door basis- en dierproeven bewezen dat CMC een veilige en betrouwbare drager van kankermedicijnen is. Door CMC als membraanmateriaal te gebruiken, kan de gemodificeerde doseringsvorm van het traditionele Chinese medicijn Yangyin Shengji-poeder, Yangyin Shengji-membraan, worden gebruikt voor dermabrasie-operatiewonden en traumatische wonden. Diermodelstudies hebben aangetoond dat de film wondinfectie voorkomt en geen significant verschil vertoont met gaasverbanden. In termen van het beheersen van de exsudatie van wondweefsel en snelle wondgenezing is deze film aanzienlijk beter dan gaasverbanden en heeft het effect dat het postoperatief oedeem en wondirritatie vermindert. Het filmpreparaat gemaakt van polyvinylalcohol: natriumcarboxymethylcellulose: polycarboxyethyleen in een verhouding van 3:6:1 is het beste recept, en de hechtings- en lossnelheid zijn beide verhoogd. De hechting van het preparaat, de verblijftijd van het preparaat in de mondholte en de werkzaamheid van het medicijn in het preparaat worden allemaal aanzienlijk verbeterd. Bupivacaïne is een krachtig lokaal verdovingsmiddel, maar kan bij vergiftiging soms ernstige cardiovasculaire bijwerkingen veroorzaken. Hoewel bupivacaïne op grote schaal klinisch wordt gebruikt, is er daarom altijd meer aandacht besteed aan onderzoek naar de preventie en behandeling van de toxische reacties ervan. Farmacologische onderzoeken hebben aangetoond dat CIVIC als een stof met verlengde afgifte, geformuleerd met bupivacaïne-oplossing, de bijwerkingen van het geneesmiddel aanzienlijk kan verminderen. Bij PRK-chirurgie kan het gebruik van tetracaïne met een lage concentratie en niet-steroïde anti-inflammatoire geneesmiddelen in combinatie met CMC de postoperatieve pijn aanzienlijk verlichten. Het voorkomen van postoperatieve peritoneale verklevingen en het verminderen van darmobstructie zijn een van de meest zorgwekkende kwesties in de klinische chirurgie. Studies hebben aangetoond dat CMC aanzienlijk beter is dan natriumhyaluronaat bij het verminderen van de mate van postoperatieve peritoneale verklevingen, en kan worden gebruikt als een effectieve methode om het optreden van peritoneale verklevingen te voorkomen. CMC wordt gebruikt bij katheter-hepatische arteriële infusie van geneesmiddelen tegen kanker voor de behandeling van leverkanker, wat de verblijftijd van geneesmiddelen tegen kanker in tumoren aanzienlijk kan verlengen, de antitumorale kracht kan vergroten en het therapeutische effect kan verbeteren. Ook in de diergeneeskunde heeft CMC een breed scala aan toepassingen. Er is gerapporteerd [5] dat intraperitoneale instillatie van 1% CMC-oplossing bij ooien een significant effect heeft op het voorkomen van dystokie en abdominale verklevingen na voortplantingskanaalchirurgie bij vee.
CMC in andere industriële toepassingen
In wasmiddelen kan CMC worden gebruikt als middel tegen vuilafzetting, vooral voor hydrofobe synthetische vezelstoffen, wat aanzienlijk beter is dan carboxymethylvezels.
CMC kan worden gebruikt om oliebronnen te beschermen als modderstabilisator en waterretentiemiddel bij olieboringen. De dosering voor elke oliebron bedraagt 2,3 ton voor ondiepe putten en 5,6 ton voor diepe putten;
In de textielindustrie wordt het gebruikt als lijmmiddel, verdikkingsmiddel voor druk- en verfpasta, textieldruk en verstevigende afwerking. Wanneer het als lijmmiddel wordt gebruikt, kan het de oplosbaarheid en viscositeit verbeteren en is het gemakkelijk te ontlijmen; als verstijvingsmiddel is de dosering ervan meer dan 95%; bij gebruik als lijmmiddel worden de sterkte en flexibiliteit van de lijmfilm aanzienlijk verbeterd; met geregenereerde zijdefibroïne Het composietmembraan bestaande uit carboxymethylcellulose wordt gebruikt als de matrix voor het immobiliseren van glucose-oxidase, en het glucose-oxidase en ferroceencarboxylaat worden geïmmobiliseerd, en de gemaakte glucose-biosensor heeft een hogere gevoeligheid en stabiliteit. Studies hebben aangetoond dat wanneer het silicagelhomogenaat wordt bereid met een CMC-oplossing met een concentratie van ongeveer 1% (w/v), de chromatografische prestaties van de bereide dunnelaagplaat het beste zijn. Tegelijkertijd heeft de onder geoptimaliseerde omstandigheden gecoate dunne laagplaat de juiste laagsterkte, geschikt voor verschillende bemonsteringstechnieken, eenvoudig te bedienen. CMC hecht aan de meeste vezels en kan de hechting tussen vezels verbeteren. De stabiliteit van de viscositeit kan de uniformiteit van de maatvoering garanderen, waardoor de efficiëntie van het weven wordt verbeterd. Het kan ook worden gebruikt als afwerkingsmiddel voor textiel, vooral voor permanente anti-kreukafwerking, waardoor stoffen duurzaam veranderen.
CMC kan worden gebruikt als anti-sedimentatiemiddel, emulgator, dispergeermiddel, egaliseermiddel en lijm voor coatings. Het kan het vaste stofgehalte van de coating gelijkmatig verdelen in het oplosmiddel, zodat de coating lange tijd niet delamineert. Het wordt ook veel gebruikt in verven. .
Wanneer CMC als vlokmiddel wordt gebruikt, is het effectiever dan natriumgluconaat bij het verwijderen van calciumionen. Bij gebruik als kationenuitwisseling kan de uitwisselingscapaciteit 1,6 ml/g bereiken.
CMC wordt in de papierindustrie gebruikt als lijmmiddel voor papier, wat de droge en natte sterkte van papier, evenals de oliebestendigheid, inktabsorptie en waterbestendigheid aanzienlijk kan verbeteren.
CMC wordt gebruikt als hydrosol in cosmetica en als verdikkingsmiddel in tandpasta, en de dosering bedraagt ongeveer 5%.
CMC kan worden gebruikt als vlokmiddel, chelaatvormer, emulgator, verdikkingsmiddel, watervasthoudend middel, lijmmiddel, filmvormend materiaal, enz., en wordt ook veel gebruikt in elektronica, pesticiden, leer, kunststoffen, drukwerk, keramiek, tandpasta, dagelijks chemicaliën en andere gebieden, en vanwege zijn uitstekende prestaties en brede scala aan toepassingen, opent het voortdurend nieuwe toepassingsgebieden, en het marktperspectief is extreem breed.
Voorzorgsmaatregelen
(1) De compatibiliteit van dit product met sterke zuren, sterke alkaliën en zware metaalionen (zoals aluminium, zink, kwik, zilver, ijzer, enz.) is gecontra-indiceerd.
(2) De toegestane inname van dit product bedraagt 0-25 mg/kg·d.
Instructies
Meng CMC rechtstreeks met water om een pasteuze lijm te maken voor later gebruik. Voeg bij het configureren van CMC-lijm eerst een bepaalde hoeveelheid schoon water toe aan de batchtank met een roerapparaat, en wanneer het roerapparaat is ingeschakeld, strooi CMC langzaam en gelijkmatig in de batchtank, onder voortdurend roeren, zodat de CMC volledig geïntegreerd is met water kan CMC volledig oplossen. Bij het oplossen van CMC is de reden waarom het gelijkmatig moet worden gestrooid en continu geroerd, het "voorkomen van de problemen van agglomeratie en agglomeratie, en het verminderen van de hoeveelheid opgeloste CMC wanneer CMC water ontmoet", en om de oplossnelheid van CMC te verhogen. De tijd voor roeren is niet dezelfde als de tijd voor CMC om volledig op te lossen. Het zijn twee concepten. Over het algemeen is de roertijd veel korter dan de tijd die CMC nodig heeft om volledig op te lossen. De benodigde tijd voor beide is afhankelijk van de specifieke situatie.
De basis voor het bepalen van de roertijd is: wanneer deCMCgelijkmatig in het water is verdeeld en er geen duidelijke grote klonten zijn, kan het roeren worden gestopt, waardoor de CMC en het water kunnen binnendringen en in staande toestand met elkaar kunnen versmelten.
De basis voor het bepalen van de tijd die nodig is voordat CMC volledig is opgelost, is als volgt:
(1) CMC en water zijn volledig gebonden en er is geen scheiding tussen vaste stof en vloeistof tussen de twee;
(2) De gemengde pasta verkeert in een uniforme staat en het oppervlak is vlak en glad;
(3) De kleur van de gemengde pasta is bijna kleurloos en transparant en er zitten geen korrelige voorwerpen in de pasta. Vanaf het moment dat CMC in de batchtank wordt geplaatst en met water wordt gemengd tot het moment waarop CMC volledig is opgelost, bedraagt de benodigde tijd tussen 10 en 20 uur.
Posttijd: 26 april 2024