Natriumkarboksymetylcellulose (også kjent som: natriumkarboksymetylcellulose, karboksymetylcellulose,CMC, Carboxymethyl, Cellulose Sodium, Sodium salt of Caboxy Methyl Cellulose) er den mest brukte og største mengden som brukes i verden i dag typer cellulose.
CMC-Na for kort, er et cellulosederivat med en glukosepolymerisasjonsgrad på 100-2000, og en relativ molekylmasse på 242,16. Hvitt fibrøst eller granulært pulver. Luktfri, smakløs, smakløs, hygroskopisk, uløselig i organiske løsemidler.
Grunnleggende egenskaper
1. Molekylstruktur av natriumkarboksymetylcellulose (CMC)
Den ble først produsert av Tyskland i 1918, og den ble patentert i 1921 og dukket opp i verden. Kommersiell produksjon har siden blitt oppnådd i Europa. På den tiden var det kun råprodukt, brukt som kolloid og bindemiddel. Fra 1936 til 1941 var den industrielle anvendelsesforskningen av natriumkarboksymetylcellulose ganske aktiv, og flere inspirerende patenter ble oppfunnet. Under andre verdenskrig brukte Tyskland natriumkarboksymetylcellulose i syntetiske vaskemidler. Hercules laget natriumkarboksymetylcellulose for første gang i USA i 1943, og produserte raffinert natriumkarboksymetylcellulose i 1946, som ble anerkjent som et trygt mattilsetningsstoff. landet mitt begynte å ta det i bruk på 1970-tallet, og det ble mye brukt på 1990-tallet. Det er den mest brukte og største mengden cellulose i verden i dag.
Strukturformel: C6H7O2 (OH) 2OCH2COONa Molekylformel: C8H11O7Na
Dette produktet er natriumsaltet av cellulosekarboksymetyleter, en anionisk fiber
2. Utseende av natriumkarboksymetylcellulose (CMC)
Dette produktet er natriumsaltet av cellulosekarboksymetyleter, en anionisk celluloseeter, hvitt eller melkehvitt fibrøst pulver eller granulat, tetthet 0,5-0,7 g/cm3, nesten luktfri, smakløs, hygroskopisk. Det er lett å dispergere i vann for å danne en transparent kolloidal løsning, og er uløselig i organiske løsningsmidler som etanol [1]. pH på 1 % vandig løsning er 6,5-8,5, når pH>10 eller <5, synker viskositeten til slimet betydelig, og ytelsen er best når pH=7. Stabil overfor varme, viskositeten stiger raskt under 20°C, og endres sakte ved 45°C. Langvarig oppvarming over 80°C kan denaturere kolloidet og redusere viskositeten og ytelsen betydelig. Det er lett løselig i vann, og løsningen er gjennomsiktig; den er meget stabil i alkalisk løsning, men den hydrolyseres lett når den møter syre, og den vil utfelles når pH-verdien er 2-3, og den vil også reagere med flerverdige metallsalter.
Hovedformålet
Det brukes som fortykningsmiddel i næringsmiddelindustrien, som medikamentbærer i farmasøytisk industri, og som bindemiddel og anti-gjenavsetningsmiddel i den daglige kjemiske industrien. I trykkeri- og fargeindustrien brukes det som en beskyttende kolloid for limingsmidler og trykkpasta. I den petrokjemiske industrien kan den brukes som en komponent i oljeutvinningsfraktureringsvæske. [2]
Inkompatibilitet
Natriumkarboksymetylcellulose er uforenlig med sterke syreløsninger, løselige jernsalter og noen andre metaller som aluminium, kvikksølv og sink. Når pH er mindre enn 2, og blandet med 95 % etanol, vil det komme utfelling.
Natriumkarboksymetylcellulose kan danne koagglomerater med gelatin og pektin, og kan også danne komplekser med kollagen, som kan utfelle visse positivt ladede proteiner.
håndverk
CMC er vanligvis en anionisk polymerforbindelse fremstilt ved å reagere naturlig cellulose med kaustisk alkali og monokloreddiksyre, med en molekylvekt på 6400 (±1 000). De viktigste biproduktene er natriumklorid og natriumglykolat. CMC tilhører naturlig cellulosemodifikasjon. FNs mat- og landbruksorganisasjon (FAO) og Verdens helseorganisasjon (WHO) har offisielt kalt det "modifisert cellulose".
Hovedindikatorene for å måle kvaliteten på CMC er substitusjonsgrad (DS) og renhet. Generelt er egenskapene til CMC forskjellige hvis DS er forskjellig; jo høyere substitusjonsgrad, jo sterkere løselighet, og jo bedre gjennomsiktighet og stabilitet til løsningen. Ifølge rapporter er gjennomsiktigheten til CMC bedre når substitusjonsgraden er 0,7-1,2, og viskositeten til den vandige løsningen er størst når pH-verdien er 6-9. For å sikre kvaliteten må det i tillegg til valg av foretringsmiddel også vurderes noen faktorer som påvirker substitusjonsgrad og renhet, som forholdet mellom mengde alkali og foretringsmiddel, foretringstidspunkt, vanninnhold i systemet, temperatur, pH-verdi, løsning Konsentrasjon og salt mm.
status quo
For å løse mangelen på råvarer (raffinert bomull laget av bomullslinters), har noen vitenskapelige forskningsenheter i mitt land samarbeidet med bedrifter for omfattende utnyttelse av rishalm, malt bomull (avfallsbomull) og bønnemasser. å produsere CMC vellykket. Produksjonskostnadene reduseres kraftig, noe som åpner for en ny råvarekilde for CMC industriell produksjon og realiserer omfattende ressursutnyttelse. På den ene siden reduseres produksjonskostnadene, og på den andre siden utvikler CMC seg mot høyere presisjon. Forskningen og utviklingen av CMC fokuserer hovedsakelig på transformasjon av eksisterende produksjonsteknologi og innovasjon av produksjonsprosessen, samt nye CMC-produkter med unike egenskaper, slik som "løsningsmiddel-slurry-metoden" [3]-prosessen som har blitt vellykket utviklet i utlandet og har vært mye brukt. En ny type modifisert CMC med høy stabilitet produseres. På grunn av den høyere substitusjonsgraden og den mer jevne fordelingen av substituenter, kan den brukes i et bredere spekter av industrielle produksjonsfelt og komplekse bruksmiljøer for å møte høyere prosesskrav. Internasjonalt kalles denne nye typen modifisert CMC også "polyanionisk cellulose (PAC, Poly anionisk cellulose)".
sikkerhet
Høy sikkerhet, ADI trenger ikke forskrifter, og nasjonale standarder er formulert [4] .
søknad
Dette produktet har funksjonene til å binde, fortykke, styrke, emulgere, oppbevare vann og suspensjon.
Anvendelse av CMC i mat
FAO og WHO har godkjent bruk av ren CMC i mat. Den ble godkjent etter svært strenge biologiske og toksikologiske undersøkelser og tester. Sikkert inntak (ADI) i den internasjonale standarden er 25 mg/(kg·d), det vil si ca. 1,5 g/d per person. Det har blitt rapportert at noen mennesker ikke hadde noen toksisk reaksjon når inntaket nådde 10 kg. CMC er ikke bare en god emulgeringsstabilisator og fortykningsmiddel i matapplikasjoner, men har også utmerket fryse- og smeltestabilitet, og kan forbedre smaken av produktet og forlenge lagringstiden. Mengden brukt i soyamelk, iskrem, iskrem, gelé, drikkevarer og bokser er omtrent 1 % til 1,5 %. CMC kan også danne en stabil emulgert dispersjon med eddik, soyasaus, vegetabilsk olje, fruktjuice, saus, grønnsaksjuice, etc., og doseringen er 0,2 % til 0,5 %. Spesielt har den utmerket emulgerende ytelse for animalske og vegetabilske oljer, proteiner og vandige løsninger, noe som gjør at den kan danne en homogen emulsjon med stabil ytelse. På grunn av dens sikkerhet og pålitelighet er doseringen ikke begrenset av den nasjonale mathygienestandarden ADI. CMC har blitt kontinuerlig utviklet på matvareområdet, og det er også utført forskning på anvendelse av natriumkarboksymetylcellulose i vinproduksjon.
Bruken av CMC i medisin
I den farmasøytiske industrien kan den brukes som emulsjonsstabilisator for injeksjoner, bindemiddel og filmdannende middel for tabletter. Noen mennesker har bevist at CMC er en sikker og pålitelig kreftbærer gjennom grunnleggende eksperimenter og dyreforsøk. Ved å bruke CMC som membranmateriale, kan den modifiserte doseringsformen av den tradisjonelle kinesiske medisinen Yangyin Shengji Powder, Yangyin Shengji Membrane, brukes til dermabrasjonsoperasjonssår og traumatiske sår. Dyremodellstudier har vist at filmen forhindrer sårinfeksjon og har ingen signifikant forskjell fra gasbind. Når det gjelder å kontrollere sårvevsvæskeeksudering og rask sårtilheling, er denne filmen betydelig bedre enn gasbind, og har effekten av å redusere postoperativt ødem og sårirritasjon. Filmpreparatet laget av polyvinylalkohol: natriumkarboksymetylcellulose: polykarboksyetylen i forholdet 3:6:1 er den beste resepten, og adhesjons- og frigjøringshastigheten er begge økt. Adhesjonen til preparatet, preparatets oppholdstid i munnhulen og effekten av medisinen i preparatet er alle betydelig forbedret. Bupivacaine er et kraftig lokalbedøvelsesmiddel, men det kan noen ganger gi alvorlige kardiovaskulære bivirkninger ved forgiftning. Derfor, mens bupivakain er mye brukt klinisk, har forskning på forebygging og behandling av toksiske reaksjoner alltid blitt viet mer oppmerksomhet. Farmakologiske studier har vist at CIVIC som et stoff med forsinket frigjøring formulert med bupivakainløsning kan redusere bivirkningene av stoffet betydelig. Ved PRK-kirurgi kan bruk av lavkonsentrasjon tetrakain og ikke-steroide antiinflammatoriske legemidler kombinert med CMC betydelig lindre postoperativ smerte. Forebygging av postoperative peritoneale adhesjoner og reduksjon av intestinal obstruksjon er en av de mest bekymrede problemene i klinisk kirurgi. Studier har vist at CMC er betydelig bedre enn natriumhyaluronat når det gjelder å redusere graden av postoperative peritoneale adhesjoner, og kan brukes som en effektiv metode for å forhindre forekomst av peritoneale adhesjoner. CMC brukes i leverarteriell kateterinfusjon av anti-kreftmedisiner for behandling av leverkreft, noe som kan forlenge oppholdstiden for anti-kreftmedisiner i svulster betydelig, forbedre anti-tumorkraften og forbedre den terapeutiske effekten. Innen dyremedisin har CMC også et bredt spekter av bruksområder. Det er rapportert [5] at intraperitoneal instillasjon av 1 % CMC-løsning til søyer har en betydelig effekt på å forhindre dystoki og abdominale adhesjoner etter reproduksjonskirurgi hos husdyr.
CMC i andre industrielle applikasjoner
I vaskemidler kan CMC brukes som et anti-smuss gjenavsetningsmiddel, spesielt for hydrofobe syntetiske fiberstoffer, som er betydelig bedre enn karboksymetylfiber.
CMC kan brukes til å beskytte oljebrønner som slamstabilisator og vannretensjonsmiddel ved oljeboring. Doseringen for hver oljebrønn er 2,3t for grunne brønner og 5,6t for dype brønner;
I tekstilindustrien brukes det som limingsmiddel, fortykningsmiddel for trykk- og fargingspasta, tekstiltrykk og stivende etterbehandling. Når det brukes som limingsmiddel, kan det forbedre løselighet og viskositet, og er lett å lime av; som et stivningsmiddel er doseringen over 95%; når det brukes som limingsmiddel, forbedres styrken og fleksibiliteten til limfilmen betydelig; med regenerert silkefibroin Komposittmembranen som består av karboksymetylcellulose brukes som matriks for immobilisering av glukoseoksidase, og glukoseoksidase og ferrocenkarboksylat er immobilisert, og glukosebiosensoren har høyere følsomhet og stabilitet. Studier har vist at når silikagelhomogenatet fremstilles med en CMC-løsning med en konsentrasjon på ca. 1 % (vekt/volum), er den kromatografiske ytelsen til den preparerte tynnsjiktsplaten den beste. Samtidig har tynnsjiktsplaten belagt under optimaliserte forhold Passende lagstyrke, egnet for ulike prøvetakingsteknikker, enkel å betjene. CMC har vedheft til de fleste fibre og kan forbedre bindingen mellom fibre. Stabiliteten til dens viskositet kan sikre ensartet dimensjonering, og dermed forbedre effektiviteten til veving. Den kan også brukes som etterbehandlingsmiddel for tekstiler, spesielt for permanent anti-rynke etterbehandling, som gir varige endringer i tekstiler.
CMC kan brukes som anti-sedimenteringsmiddel, emulgator, dispergeringsmiddel, utjevningsmiddel og lim for belegg. Det kan få faststoffinnholdet i belegget jevnt fordelt i løsningsmidlet, slik at belegget ikke delaminerer over lang tid. Det er også mye brukt i maling. .
Når CMC brukes som flokkuleringsmiddel, er det mer effektivt enn natriumglukonat for å fjerne kalsiumioner. Når den brukes som kationbytter, kan utvekslingskapasiteten nå 1,6 ml/g.
CMC brukes som papirlimingsmiddel i papirindustrien, noe som kan forbedre tørrstyrken og våtstyrken til papir betydelig, samt oljebestandighet, blekkabsorpsjon og vannbestandighet.
CMC brukes som hydrosol i kosmetikk og som fortykningsmiddel i tannkrem, og doseringen er ca. 5%.
CMC kan brukes som flokkuleringsmiddel, chelateringsmiddel, emulgator, fortykningsmiddel, vannholdende middel, limingsmiddel, filmdannende materiale, etc., og er også mye brukt i elektronikk, plantevernmidler, lær, plast, trykking, keramikk, tannkrem, daglig. kjemikalier og andre felt, og på grunn av sin utmerkede ytelse og brede bruksområde, åpner den stadig nye bruksområder og markedsutsikter er ekstremt bred.
Forholdsregler
(1) Dette produktets kompatibilitet med sterke syre-, sterke alkali- og tungmetallioner (som aluminium, sink, kvikksølv, sølv, jern osv.) er kontraindisert.
(2) Det tillatte inntaket av dette produktet er 0-25 mg/kg·d.
Instruksjoner
Bland CMC direkte med vann for å lage et deig lim for senere bruk. Når du konfigurerer CMC-lim, tilsett først en viss mengde rent vann i doseringstanken med en røreanordning, og når røreanordningen er slått på, dryss CMC sakte og jevnt inn i doseringstanken, mens du rører kontinuerlig, slik at CMC er fullt integrert med vann kan CMC oppløses fullstendig. Ved oppløsning av CMC er grunnen til at det bør drysses jevnt og omrøres kontinuerlig for å "hindre problemene med agglomerering, agglomerering og redusere mengden CMC som løses opp når CMC møter vann", og for å øke oppløsningshastigheten til CMC. Tiden for omrøring er ikke den samme som tiden for CMC å oppløses fullstendig. De er to konsepter. Generelt sett er tiden for omrøring mye kortere enn tiden for CMC å oppløses fullstendig. Tiden som kreves for de to avhenger av den spesifikke situasjonen.
Grunnlaget for å bestemme røretiden er: nårCMCer jevnt fordelt i vannet og det er ingen åpenbare store klumper, kan røringen stoppes, slik at CMC og vann kan trenge inn og smelte sammen i stående tilstand.
Grunnlaget for å bestemme tiden som kreves for at CMC skal oppløses fullstendig, er som følger:
(1) CMC og vann er fullstendig bundet, og det er ingen fast-væske-separasjon mellom de to;
(2) Den blandede pastaen er i en jevn tilstand, og overflaten er flat og glatt;
(3) Fargen på den blandede pastaen er nær fargeløs og gjennomsiktig, og det er ingen granulære gjenstander i pastaen. Fra tidspunktet da CMC settes inn i doseringstanken og blandes med vann til tidspunktet da CMC er fullstendig oppløst, er den nødvendige tiden mellom 10 og 20 timer.
Innleggstid: 26. april 2024