Карбоксиметилцеллюлоза (CMC) является функциональной добавкой, широко используемой в различных отраслях, таких как еда, фармацевтические препараты, сбоя в бумагах, текстиль и добыча полезных ископаемых. Он получен из натуральной целлюлозы, которая обильно в растениях и других биологических материалах. CMC-это водорастворимый полимер с уникальными свойствами, включая вязкость, увлажнение, адгезию и адгезию.
Характеристики CMC
CMC - это производное целлюлозы, которое химически модифицируется путем введения карбоксиметильных групп в свою структуру. Эта модификация усиливает растворимость и гидрофильность целлюлозы, тем самым улучшая функциональность. Свойства CMC зависят от степени его замещения (DS) и молекулярной массы (MW). DS определяется как среднее количество карбоксиметильных групп на единицу глюкозы в целлюлозе, в то время как MW отражает размер и распределение полимерных цепей.
Одним из ключевых свойств CMC является растворимость воды. CMC легко растворим в воде, образуя вязкий раствор с псевдопластическими свойствами. Это реологическое поведение является результатом межмолекулярных взаимодействий между молекулами CMC, что приводит к снижению вязкости при стрессе сдвига. Псевдопластическая природа растворов CMC делает их подходящими для различных применений, таких как сгущание, стабилизаторы и подвешивающие агенты.
Другой важной характеристикой CMC является его способность к формированию пленки. Решения CMC могут быть разыграны в пленки с превосходными механическими свойствами, прозрачностью и гибкостью. Эти пленки можно использовать в качестве покрытий, ламинатов и упаковочных материалов.
Кроме того, CMC обладает хорошими связями и связывающими свойствами. Он образует прочную связь с различными поверхностями, включая дерево, металл, пластик и ткань. Это свойство привело к использованию CMC в производстве покрытий, кледей и чернилов.
CMC вязкость
Вязкость растворов CMC зависит от нескольких факторов, таких как концентрация, DS, MW, температура и pH. В целом, растворы CMC демонстрируют более высокую вязкость при более высоких концентрациях, DS и MW. Вязкость также увеличивается с уменьшением температуры и рН.
Вязкость растворов CMC контролируется взаимодействием между полимерными цепями и молекулами растворителя в растворе. Молекулы CMC взаимодействуют с молекулами воды через водородные связи, образуя гидратационную оболочку вокруг полимерных цепей. Эта гидратационная оболочка снижает подвижность полимерных цепей, тем самым увеличивая вязкость раствора.
Реологическое поведение растворов CMC характеризуется кривыми потока, которые описывают взаимосвязь между напряжением сдвига и скоростью сдвига раствора. Решения CMC демонстрируют не-ньютоновское поведение потока, что означает, что их вязкость изменяется с скоростью сдвига. При низких скоростях сдвига вязкость растворов CMC выше, в то время как при высоких скоростях сдвига вязкость уменьшается. Это поведение истончения сдвига связано с тем, что полимерные цепи выравнивают и растягиваются под напряжением сдвига, что приводит к снижению межмолекулярных сил между цепями и снижению вязкости.
Применение CMC
CMC широко используется в разных областях из -за его уникальных свойств и реологического поведения. В пищевой промышленности CMC используется в качестве загустителя, стабилизатора, эмульгатора и эксплуатации текстуры. Он добавляется в такие продукты, как мороженое, напитки, соусы и выпечку, чтобы улучшить их текстуру, консистенцию и срок годности. CMC также предотвращает образование кристаллов льда в замороженных продуктах, что приводит к гладкому сливочному продукту.
В фармацевтической промышленности CMC используется в качестве связующего, рассеянного и контролируемого выброса в составах планшетов. Улучшить сжимаемость и текучесть порошка и обеспечить однородность и стабильность таблеток. Из -за его мукоадгезивных и биоадгезивных свойств, CMC также используется в качестве наполнения в офтальмологических, носовых и устных составах.
В бумажной промышленности CMC используется в качестве добавки с мокрой конец, связующего покрытия и пресс -агента размеров. Он улучшает задержку и дренаж пульпы, увеличивает прочность и плотность бумаги и обеспечивает гладкую и блестящую поверхность. CMC также действует как водный и нефтяной барьер, предотвращая проникновение чернил или других жидкостей.
В текстильной промышленности CMC используется в качестве агента по размеру, сжигателя печати и вспомогательного окрашивания. Это улучшает адгезию волокна, улучшает проникновение цвета и фиксацию и уменьшает трение и морщины. CMC также придает мягкость и жесткость ткани, в зависимости от DS и MW полимера.
В горнодобывающей промышленности CMC используется в качестве флокулянта, ингибитора и модификатора реологии при обработке минералов. Он улучшает оседание и фильтрацию твердых веществ, сводит к минимуму отделение от угольной силы и контролирует вязкость и стабильность подвески. CMC также уменьшает воздействие процесса майнинга на окружающую среду, минимизируя использование токсичных химических веществ и воды.
в заключение
CMC - это универсальная и ценная добавка, которая демонстрирует уникальные свойства и вязкость благодаря своей химической структуре и взаимодействию с водой. Его свойства растворимости, формирования пленки, связывания и адгезии делают его подходящим для различных применений в секторах продуктов питания, фармацевтической, бумажной, текстильной и горной промышленности. Вязкость растворов CMC может контролироваться несколькими факторами, такими как концентрация, DS, MW, температура и pH, и может характеризоваться его псевдопластическим поведением и разжиганием сдвига. CMC положительно влияет на качество, эффективность и устойчивость продуктов и процессов, что делает его неотъемлемой частью современной отрасли.
Время публикации: сентябрь-25-2023