Sodyum karboksimetil selüloz (ayrıca sodyum karboksimetil selüloz, karboksimetil selüloz olarak da bilinir)CMC, Karboksimetil, Selüloz Sodyum, Kaboksi Metil Selülozun Sodyum Tuzu) günümüzde dünyada en yaygın kullanılan ve en fazla miktarda kullanılan selüloz türüdür.
Kısaca CMC-Na, 100-2000 glikoz polimerizasyon derecesine ve 242.16 bağıl molekül kütlesine sahip bir selüloz türevidir. Beyaz lifli veya granüler toz. Kokusuz, tatsız, tatsız, higroskopik, organik çözücülerde çözünmez.
Temel özellikler
1. Sodyum karboksimetilselülozun (CMC) moleküler yapısı
İlk olarak 1918 yılında Almanya tarafından üretilmiş ve 1921 yılında patentlenerek dünyada yerini almıştır. O zamandan beri Avrupa'da ticari üretim gerçekleştirilmiştir. O zamanlar sadece ham ürün olup kolloid ve bağlayıcı olarak kullanılmıştır. 1936'dan 1941'e kadar sodyum karboksimetil selülozun endüstriyel uygulama araştırması oldukça aktifti ve birkaç ilham verici patent icat edildi. II. Dünya Savaşı sırasında Almanya, sentetik deterjanlarda sodyum karboksimetilselüloz kullanmıştır. Hercules, 1943 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nde ilk kez sodyum karboksimetilselüloz yapmış ve 1946 yılında güvenli bir gıda katkı maddesi olarak kabul edilen rafine sodyum karboksimetilselüloz üretmiştir. Ülkem bunu 1970'lerde benimsemeye başlamış ve 1990'larda yaygın olarak kullanılmıştır. Günümüzde dünyada en yaygın kullanılan ve en fazla miktarda bulunan selülozdur.
Yapısal formül: C6H7O2 (OH) 2OCH2COONa Moleküler formül: C8H11O7Na
Bu ürün, anyonik bir elyaf olan selüloz karboksimetil eterinin sodyum tuzudur
2. Sodyum karboksimetil selülozun (CMC) görünümü
Bu ürün, anyonik bir selüloz eteri olan selüloz karboksimetil eterinin sodyum tuzu, beyaz veya süt beyazı lifli toz veya granül, yoğunluk 0,5-0,7 g/cm3, neredeyse kokusuz, tatsız, higroskopiktir. Şeffaf bir kolloidal çözelti oluşturmak için suda dağılması kolaydır ve etanol gibi organik çözücülerde çözünmez [1]. %1'lik sulu çözeltinin pH'ı 6,5-8,5'tir, pH>10 veya <5 olduğunda, mukusun viskozitesi önemli ölçüde azalır ve performans pH=7 olduğunda en iyisidir. Isıya karşı stabildir, viskozite 20°C'nin altına hızla yükselir ve 45°C'de yavaşça değişir. 80°C'nin üzerinde uzun süreli ısıtma koloidi denatüre edebilir ve viskoziteyi ve performansı önemli ölçüde azaltabilir. Suda kolayca çözünür ve çözelti şeffaftır; Alkali çözeltide çok kararlıdır, ancak asitle karşılaştığında kolayca hidrolize olur ve pH değeri 2-3 olduğunda çöker ve ayrıca çok değerlikli metal tuzlarıyla reaksiyona girer.
Ana amaç
Gıda endüstrisinde koyulaştırıcı, ilaç endüstrisinde ilaç taşıyıcı ve günlük kimya endüstrisinde bağlayıcı ve yeniden çökelme önleyici madde olarak kullanılır. Baskı ve boyama endüstrisinde, boyutlandırma maddeleri ve baskı macunları için koruyucu bir koloit olarak kullanılır. Petrokimya endüstrisinde, yağ geri kazanımı kırılma sıvısının bir bileşeni olarak kullanılabilir. [2]
Uyumsuzluk
Sodyum karboksimetilselüloz, güçlü asit çözeltileri, çözünebilir demir tuzları ve alüminyum, cıva ve çinko gibi bazı diğer metallerle uyumsuzdur. pH 2'den düşük olduğunda ve %95 etanol ile karıştırıldığında çökelme meydana gelir.
Sodyum karboksimetil selüloz, jelatin ve pektin ile ko-aglomeralar oluşturabilir ve ayrıca kolajen ile kompleksler oluşturabilir ve bu da belirli pozitif yüklü proteinleri çökeltebilir.
zanaat
CMC genellikle doğal selülozun kostik alkali ve monokloroasetik asitle reaksiyona sokulmasıyla hazırlanan, moleküler ağırlığı 6400 (±1 000) olan anyonik bir polimer bileşiğidir. Ana yan ürünler sodyum klorür ve sodyum glikolattır. CMC doğal selüloz modifikasyonuna aittir. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (FAO) ve Dünya Sağlık Örgütü (WHO) buna resmi olarak "modifiye selüloz" adını vermiştir.
CMC kalitesini ölçmek için kullanılan başlıca göstergeler ikame derecesi (DS) ve saflıktır. Genel olarak, DS farklıysa CMC'nin özellikleri de farklıdır; ikame derecesi ne kadar yüksekse, çözünürlük o kadar güçlü olur ve çözelti şeffaflığı ve kararlılığı da o kadar iyi olur. Raporlara göre, ikame derecesi 0,7-1,2 olduğunda CMC'nin şeffaflığı daha iyi olurken, pH değeri 6-9 olduğunda sulu çözeltisinin viskozitesi en yüksektir. Kalitesini sağlamak için, eterleştirme maddesi seçiminin yanı sıra, ikame derecesini ve saflığı etkileyen bazı faktörler de dikkate alınmalıdır, örneğin alkali ve eterleştirme maddesi miktarı arasındaki ilişki, eterleştirme süresi, sistemdeki su içeriği, sıcaklık, pH değeri, çözelti konsantrasyonu ve tuz vb.
statüko
Hammadde (pamuk lintlerinden elde edilen rafine pamuk) sıkıntısını çözmek için son yıllarda ülkemdeki bazı bilimsel araştırma birimleri, pirinç samanı, öğütülmüş pamuk (atık pamuk) ve fasulye peyniri tortusunu kapsamlı bir şekilde kullanarak CMC'yi başarıyla üretmek için işletmelerle işbirliği yapmıştır. Üretim maliyeti büyük ölçüde azalır, bu da CMC endüstriyel üretimi için yeni bir hammadde kaynağı açar ve kaynakların kapsamlı bir şekilde kullanılmasını sağlar. Bir yandan üretim maliyeti azalırken, diğer yandan CMC daha yüksek hassasiyete doğru gelişmektedir. CMC'nin araştırma ve geliştirmesi esas olarak mevcut üretim teknolojisinin dönüşümüne ve üretim sürecinin yenilenmesine, ayrıca yurtdışında başarıyla geliştirilmiş ve yaygın olarak kullanılan "çözücü-bulamaç yöntemi" [3] süreci gibi benzersiz özelliklere sahip yeni CMC ürünlerine odaklanmaktadır. Yüksek stabiliteye sahip yeni bir tip modifiye CMC üretilmektedir. Daha yüksek ikame derecesi ve ikamelerin daha düzgün dağılımı nedeniyle, daha yüksek süreç gereksinimlerini karşılamak için daha geniş bir endüstriyel üretim alanı yelpazesinde ve karmaşık kullanım ortamlarında kullanılabilir. Bu yeni tip modifiye CMC’ye uluslararası alanda “polianyonik selüloz (PAC, Polianyonik selüloz)” da denmektedir.
emniyet
Yüksek güvenlik, ADI'nin düzenlemelere ihtiyacı yoktur ve ulusal standartlar oluşturulmuştur [4].
başvuru
Bu ürünün bağlayıcı, koyulaştırıcı, kuvvetlendirici, emülsifiye edici, su tutucu ve süspansiyon edici özellikleri bulunmaktadır.
Gıdalarda CMC Uygulamaları
FAO ve WHO, saf CMC'nin gıdalarda kullanımını onaylamıştır. Çok sıkı biyolojik ve toksikolojik araştırmalar ve testler sonrasında onaylanmıştır. Uluslararası standardın güvenli alım miktarı (ADI) 25 mg/(kg·g) olup, kişi başına yaklaşık 1,5 g/g'dir. Bazı kişilerde alım miktarı 10 kg'a ulaştığında herhangi bir toksik reaksiyon göstermediği bildirilmiştir. CMC, gıda uygulamalarında sadece iyi bir emülsifikasyon stabilizatörü ve koyulaştırıcı olmakla kalmaz, aynı zamanda mükemmel donma ve erime stabilitesine sahiptir ve ürünün lezzetini iyileştirebilir ve saklama süresini uzatabilir. Soya sütü, dondurma, dondurma, jöle, içecek ve kutularda kullanılan miktar yaklaşık %1 ila %1,5'tir. CMC ayrıca sirke, soya sosu, bitkisel yağ, meyve suyu, sos, sebze suyu vb. ile stabil bir emülsifiye dispersiyon oluşturabilir ve dozaj %0,2 ila %0,5'tir. Özellikle hayvansal ve bitkisel yağlar, proteinler ve sulu çözeltiler için mükemmel emülsifiye edici performansa sahiptir ve bu sayede istikrarlı performansa sahip homojen bir emülsiyon oluşturabilir. Güvenliği ve güvenilirliği nedeniyle dozajı ulusal gıda hijyeni standardı ADI ile sınırlı değildir. CMC gıda alanında sürekli olarak geliştirilmiştir ve sodyum karboksimetilselülozun şarap üretiminde uygulanması üzerine araştırmalar da yürütülmüştür.
CMC'nin tıpta kullanımı
İlaç endüstrisinde, enjeksiyonlar için emülsiyon sabitleyici, bağlayıcı ve tabletler için film oluşturucu madde olarak kullanılabilir. Bazı kişiler, CMC'nin temel ve hayvan deneyleri yoluyla güvenli ve güvenilir bir kanser önleyici ilaç taşıyıcısı olduğunu kanıtlamıştır. CMC'yi membran malzemesi olarak kullanarak, geleneksel Çin tıbbı Yangyin Shengji Tozu'nun modifiye edilmiş dozaj formu olan Yangyin Shengji Membran, dermabrazyon operasyon yaraları ve travmatik yaralar için kullanılabilir. Hayvan modeli çalışmaları, filmin yara enfeksiyonunu önlediğini ve gazlı bez pansumanlarından önemli bir farkı olmadığını göstermiştir. Yara dokusu sıvısı eksüdasyonunu kontrol etme ve hızlı yara iyileşmesi açısından, bu film gazlı bez pansumanlarından önemli ölçüde daha iyidir ve ameliyat sonrası ödem ve yara tahrişini azaltma etkisine sahiptir. 3:6:1 oranında polivinil alkol:sodyum karboksimetil selüloz:polikarboksietilenden yapılan film preparatı en iyi reçetedir ve hem yapışma hem de salım oranı artar. Preparatın yapışması, preparasyonun ağız boşluğunda kalma süresi ve preparasyondaki ilacın etkinliği önemli ölçüde iyileştirilir. Bupivakain güçlü bir lokal anesteziktir, ancak bazen zehirlendiğinde ciddi kardiyovasküler yan etkilere neden olabilir. Bu nedenle, bupivakain klinik olarak yaygın olarak kullanılırken, toksik reaksiyonlarının önlenmesi ve tedavisi üzerine yapılan araştırmalara her zaman daha fazla dikkat edilmiştir. Farmakolojik çalışmalar, bupivakain solüsyonu ile formüle edilmiş sürekli salınımlı bir madde olan CIVIC'in ilacın yan etkilerini önemli ölçüde azaltabileceğini göstermiştir. PRK cerrahisinde, düşük konsantrasyonlu tetrakain ve CMC ile birlikte steroid olmayan anti-inflamatuar ilaçların kullanımı, ameliyat sonrası ağrıyı önemli ölçüde hafifletebilir. Ameliyat sonrası peritoneal yapışıklıkların önlenmesi ve bağırsak tıkanıklığının azaltılması, klinik cerrahide en çok endişe duyulan konulardan biridir. Çalışmalar, CMC'nin ameliyat sonrası peritoneal yapışıklıkların derecesini azaltmada sodyum hiyaluronattan önemli ölçüde daha iyi olduğunu ve peritoneal yapışıklıkların oluşumunu önlemek için etkili bir yöntem olarak kullanılabileceğini göstermiştir. CMC, karaciğer kanserinin tedavisi için kanser karşıtı ilaçların kateter hepatik arter infüzyonunda kullanılır ve bu, kanser karşıtı ilaçların tümörlerde kalma süresini önemli ölçüde uzatabilir, tümör karşıtı gücü artırabilir ve terapötik etkiyi iyileştirebilir. Hayvan hekimliğinde, CMC'nin de geniş bir kullanım alanı vardır. Koyunlara %1 CMC solüsyonunun intraperitoneal olarak damlatılmasının, çiftlik hayvanlarında üreme yolu cerrahisi sonrası distosi ve abdominal yapışıklıkları önlemede önemli bir etkiye sahip olduğu bildirilmiştir [5].
Diğer endüstriyel uygulamalarda CMC
Deterjanlarda, özellikle hidrofobik sentetik elyaf kumaşlarda, karboksimetil elyaftan önemli ölçüde daha iyi olan CMC, kir önleyici yeniden çökelme maddesi olarak kullanılabilir.
CMC, petrol sondajında çamur dengeleyici ve su tutma maddesi olarak petrol kuyularını korumak için kullanılabilir. Her petrol kuyusu için dozaj, sığ kuyular için 2,3 t ve derin kuyular için 5,6 t'dir;
Tekstil endüstrisinde, boyutlandırma maddesi, baskı ve boyama macunu için koyulaştırıcı, tekstil baskı ve sertleştirme terbiyesi olarak kullanılır. Boyutlandırma maddesi olarak kullanıldığında, çözünürlüğü ve viskoziteyi iyileştirebilir ve boyutlandırılması kolaydır; sertleştirme maddesi olarak dozajı %95'in üzerindedir; boyutlandırma maddesi olarak kullanıldığında, boyutlandırma filminin mukavemeti ve esnekliği önemli ölçüde iyileştirilir; rejenerasyon ipek fibroini ile Karboksimetil selülozdan oluşan kompozit membran, glikoz oksidazı hareketsizleştirmek için matris olarak kullanılır ve glikoz oksidaz ve ferrosen karboksilat hareketsizleştirilir ve yapılan glikoz biyosensörü daha yüksek hassasiyete ve stabiliteye sahiptir. Çalışmalar, silika jel homojenatı yaklaşık %1 (a/h) konsantrasyona sahip bir CMC çözeltisi ile hazırlandığında, hazırlanan ince tabaka plakasının kromatografik performansının en iyi olduğunu göstermiştir. Aynı zamanda, optimize edilmiş koşullar altında kaplanan ince tabaka plakası, Uygun tabaka mukavemetine sahiptir, çeşitli örnekleme teknikleri için uygundur ve kullanımı kolaydır. CMC çoğu elyafa yapışır ve elyaflar arasındaki bağı iyileştirebilir. Viskozitesinin kararlılığı, boyutlandırmanın düzgünlüğünü sağlayarak dokuma verimliliğini iyileştirebilir. Ayrıca, özellikle kumaşlarda kalıcı değişiklikler sağlayan kalıcı kırışıklık önleyici apre için tekstillerde apre maddesi olarak da kullanılabilir.
CMC, kaplamalar için bir anti-sedimentasyon maddesi, emülgatör, dağıtıcı, tesviye maddesi ve yapıştırıcı olarak kullanılabilir. Kaplamanın katı içeriğini çözücüde eşit şekilde dağıtabilir, böylece kaplama uzun süre delaminasyona uğramaz. Ayrıca boyalarda yaygın olarak kullanılır.
CMC flokülant olarak kullanıldığında kalsiyum iyonlarını gidermede sodyum glukonattan daha etkilidir. Katyon değişimi olarak kullanıldığında değişim kapasitesi 1,6 ml/g'a ulaşabilir.
CMC, kağıt endüstrisinde kağıt boyutlandırma maddesi olarak kullanılır ve kağıdın kuru mukavemetini, ıslak mukavemetini, yağ direncini, mürekkep emilimini ve su direncini önemli ölçüde artırabilir.
CMC kozmetiklerde hidrosol olarak, diş macunlarında ise kıvam arttırıcı olarak kullanılır ve dozajı yaklaşık %5’tir.
CMC, flokülant, şelat oluşturucu madde, emülgatör, koyulaştırıcı, su tutucu madde, apre maddesi, film oluşturucu malzeme vb. olarak kullanılabilir ve ayrıca elektronik, pestisit, deri, plastik, baskı, seramik, diş macunu, günlük kimyasallar ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılır ve mükemmel performansı ve geniş kullanım yelpazesi nedeniyle sürekli olarak yeni uygulama alanları açmaktadır ve pazar beklentisi son derece geniştir.
Önlemler
(1) Bu ürünün güçlü asit, güçlü alkali ve ağır metal iyonlarıyla (alüminyum, çinko, cıva, gümüş, demir vb.) uyumluluğu kontrendikedir.
(2) Bu ürünün izin verilen alım miktarı 0-25 mg/kg·d'dir.
Talimatlar
Daha sonra kullanmak üzere macun kıvamında bir tutkal yapmak için CMC'yi doğrudan suyla karıştırın. CMC tutkalını yapılandırırken, önce karıştırma cihazıyla parti tankına belirli miktarda temiz su ekleyin ve karıştırma cihazı açıkken, CMC'yi parti tankına yavaşça ve eşit şekilde serpin, sürekli karıştırın, böylece CMC suyla tamamen bütünleşince, CMC tamamen çözünebilir. CMC çözülürken, eşit şekilde serpilmesi ve sürekli karıştırılmasının nedeni, "topaklanma, aglomerasyon sorunlarını önlemek ve CMC suyla karşılaştığında çözünen CMC miktarını azaltmak" ve CMC'nin çözünme hızını artırmaktır. Karıştırma süresi, CMC'nin tamamen çözünmesi için gereken süreyle aynı değildir. Bunlar iki kavramdır. Genel olarak konuşursak, karıştırma süresi CMC'nin tamamen çözünmesi için gereken süreden çok daha kısadır. İkisi için gereken süre, belirli duruma bağlıdır.
Karıştırma süresinin belirlenmesinin temeli şudur:CMCSu içerisinde homojen bir şekilde dağılmışsa ve belirgin büyük topaklar yoksa, karıştırma durdurulabilir ve CMC ile suyun birbirine nüfuz etmesi ve durgun halde birbirleriyle kaynaşması sağlanır.
CMC'nin tamamen çözünmesi için gereken sürenin belirlenmesinde esas alınan temel ilkeler şunlardır:
(1) CMC ve su tamamen bağlanmıştır ve ikisi arasında katı-sıvı ayrımı yoktur;
(2) Karıştırılmış macun düzgün bir durumdadır ve yüzeyi düz ve pürüzsüzdür;
(3) Karıştırılmış macunun rengi renksiz ve şeffafa yakındır ve macunda granül nesneler yoktur. CMC'nin parti tankına konulduğu ve suyla karıştırıldığı andan CMC'nin tamamen çözüldüğü ana kadar gereken süre 10 ila 20 saat arasındadır.
Gönderi zamanı: 26-Nis-2024