Sodyum karboksimetil selüloz (ayrıca şu şekilde bilinir: sodyum karboksimetil selüloz, karboksimetil selüloz,CMC, Karboksimetil, Selüloz Sodyum, Kaboksi Metil Selülozun Sodyum tuzu) bugün dünyada en çok kullanılan ve en fazla miktarda kullanılan selüloz türüdür.
Kısaca CMC-Na, glikoz polimerizasyon derecesi 100-2000, bağıl molekül ağırlığı 242,16 olan bir selüloz türevidir. Beyaz lifli veya granüler toz. Kokusuz, tatsız, tatsız, higroskopik, organik çözücülerde çözünmez.
Temel özellikler
1. Sodyum karboksimetilselülozun (CMC) moleküler yapısı
İlk kez 1918 yılında Almanya tarafından üretilmiş olup, 1921 yılında patenti alınarak dünyaya çıkmıştır. O günden bu yana Avrupa'da ticari üretim gerçekleştirilmeye başlandı. O zamanlar kolloid ve bağlayıcı olarak kullanılan yalnızca ham üründü. 1936'dan 1941'e kadar sodyum karboksimetil selülozun endüstriyel uygulama araştırması oldukça aktifti ve birçok ilham verici patent icat edildi. İkinci Dünya Savaşı sırasında Almanya, sentetik deterjanlarda sodyum karboksimetilselüloz kullandı. Hercules, 1943'te Amerika Birleşik Devletleri'nde ilk kez sodyum karboksimetilselüloz yaptı ve 1946'da güvenli bir gıda katkı maddesi olarak kabul edilen rafine sodyum karboksimetilselüloz üretti. ülkem bunu 1970'lerde benimsemeye başladı ve 1990'larda yaygın olarak kullanıldı. Bugün dünyada en yaygın olarak kullanılan ve en büyük miktardaki selülozdur.
Yapısal formül: C6H7O2 (OH) 2OCH2COONa Moleküler formül: C8H11O7Na
Bu ürün, anyonik bir elyaf olan selüloz karboksimetil eterin sodyum tuzudur.
2. Sodyum karboksimetil selülozun (CMC) görünümü
Bu ürün, anyonik bir selüloz eter olan selüloz karboksimetil eterin sodyum tuzudur, beyaz veya süt beyazı lifli toz veya granüldür, yoğunluğu 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 sulu çözeltinin pH'ı 6,5-8,5'tir, pH>10 veya <5 olduğunda müsilajın viskozitesi önemli ölçüde azalır ve pH=7 olduğunda performans en iyi olur. Isıya dayanıklı olup viskozitesi 20°C'nin altına hızla yükselir ve 45°C'de yavaşça değişir. 80°C'nin üzerinde uzun süreli ısıtma kolloidi 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 çökelir ve ayrıca çok değerlikli metal tuzlarıyla reaksiyona girer.
Asıl amaç
Gıda endüstrisinde kıvam arttırıcı, ilaç endüstrisinde ilaç taşıyıcı olarak, günlük kimya endüstrisinde bağlayıcı ve tortu önleyici madde olarak kullanılır. Basım ve boyama endüstrisinde haşıl maddeleri ve baskı patları için koruyucu kolloid olarak kullanılır. Petrokimya endüstrisinde, petrol geri kazanımı kırma sıvısının bir bileşeni olarak kullanılabilir. [2]
Uyumsuzluk
Sodyum karboksimetilselüloz, güçlü asit çözeltileri, çözünür demir tuzları ve alüminyum, cıva ve çinko gibi diğer bazı metallerle uyumsuzdur. PH 2'nin altında olduğunda ve %95 etanol ile karıştırıldığında çökelme meydana gelecektir.
Sodyum karboksimetil selüloz, jelatin ve pektin ile ko-aglomeratlar oluşturabilir ve aynı zamanda bazı pozitif yüklü proteinleri çökeltebilen kolajen ile kompleksler oluşturabilir.
zanaat
CMC genellikle doğal selülozun kostik alkali ve monokloroasetik asitle reaksiyona sokulmasıyla hazırlanan, molekül 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) resmi olarak bunu “modifiye selüloz” olarak adlandırdı.
CMC'nin kalitesini ölçen ana göstergeler ikame derecesi (DS) ve saflıktır. Genel olarak, DS farklıysa CMC'nin özellikleri de farklıdır; İkame derecesi ne kadar yüksek olursa çözünürlük o kadar güçlü olur ve çözeltinin şeffaflığı ve stabilitesi o kadar iyi olur. Raporlara göre CMC'nin şeffaflığı, ikame derecesi 0,7-1,2 olduğunda daha iyidir ve sulu çözeltisinin viskozitesi, pH değeri 6-9 olduğunda en yüksek seviyededir. Kalitesini sağlamak için, eterleştirme maddesi seçimine ek olarak, alkali miktarı ile eterleştirme maddesi arasındaki ilişki, eterleştirme süresi, içindeki su içeriği gibi ikame derecesini ve saflığı etkileyen bazı faktörlerin de dikkate alınması gerekir. sistem, sıcaklık, pH değeri, çözelti konsantrasyonu ve tuz vb.
statüko
Hammadde (pamuk linterinden yapılmış rafine pamuk) sıkıntısını çözmek için son yıllarda ülkemdeki bazı bilimsel araştırma birimleri işletmelerle işbirliği yaparak pirinç samanı, öğütülmüş pamuk (atık pamuk) ve soya peyniri posasından kapsamlı bir şekilde faydalanmaya başladı. CMC'yi başarıyla üretmek. Üretim maliyeti büyük ölçüde azalır, bu da CMC endüstriyel üretimi için yeni bir hammadde kaynağı açar ve kaynakların kapsamlı kullanımını gerçekleştirir. Bir yandan üretim maliyeti düşüyor, diğer yandan CMC daha yüksek hassasiyete doğru gelişiyor. CMC'nin araştırma ve geliştirmesi temel olarak mevcut üretim teknolojisinin dönüşümü ve üretim sürecinin yenilenmesinin yanı sıra başarıyla geliştirilmiş "solvent-bulamaç yöntemi" [3] süreci gibi benzersiz özelliklere sahip yeni CMC ürünlerine odaklanmaktadır. yurtdışında yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek stabiliteye sahip yeni tip modifiye CMC üretildi. Daha yüksek ikame derecesi ve ikame edicilerin daha düzgün dağılımı nedeniyle, daha yüksek proses gereksinimlerini karşılamak için daha geniş bir endüstriyel üretim alanı yelpazesinde ve karmaşık kullanım ortamlarında kullanılabilir. Uluslararası alanda bu yeni modifiye CMC tipine “polianyonik selüloz (PAC, Poli anyonik selüloz)” adı da verilmektedir.
emniyet
Yüksek güvenlik, ADI'nin düzenlemelere ihtiyacı yoktur ve ulusal standartlar formüle edilmiştir [4] .
başvuru
Bu ürünün bağlama, kalınlaştırma, güçlendirme, emülsifiye etme, su tutma ve süspansiyon fonksiyonları vardır.
CMC'nin gıdada uygulanması
FAO ve WHO, gıdalarda saf CMC kullanımını onayladı. Çok sıkı biyolojik ve toksikolojik araştırma ve testlerden sonra onaylandı. Uluslararası standardın güvenli alım miktarı (ADI) 25 mg/(kg·gün)'dür, yani kişi başına yaklaşık 1,5 g/gün'dür. Bazı kişilerin alım miktarı 10 kg'a ulaştığında herhangi bir toksik reaksiyon göstermediği bildirildi. CMC, gıda uygulamalarında yalnızca iyi bir emülsifikasyon stabilizatörü ve koyulaştırıcı değildir, aynı zamanda mükemmel donma ve erime stabilitesine sahiptir ve ürünün lezzetini artırabilir ve saklama süresini uzatabilir. Soya sütü, dondurma, dondurma, jöle, içecek ve teneke kutularda kullanılan miktar yaklaşık %1 ila %1,5 arasındadır. CMC ayrıca sirke, soya sosu, bitkisel yağ, meyve suyu, sos, sebze suyu vb. ile stabil bir emülsifiye dispersiyon oluşturabilir ve dozajı %0,2 ila %0,5'tir. Özellikle hayvansal ve bitkisel yağlar, proteinler ve sulu çözeltiler için mükemmel emülsifiye etme performansına sahiptir ve istikrarlı performansa sahip homojen bir emülsiyon oluşturmasını sağlar. Güvenliği ve güvenilirliği nedeniyle dozajı ulusal gıda hijyeni standardı ADI ile sınırlı değildir. CMC, gıda alanında sürekli olarak geliştirilmekte olup, sodyum karboksimetilselülozun şarap üretiminde uygulanmasına ilişkin araştırmalar da yürütülmektedir.
CMC'nin tıpta kullanımı
İlaç endüstrisinde enjeksiyonlar için emülsiyon stabilizatörü, tabletler için bağlayıcı ve film oluşturucu madde olarak kullanılabilir. Bazı insanlar, temel deneyler ve hayvan deneyleri yoluyla CMC'nin güvenli ve güvenilir bir antikanser ilaç taşıyıcısı olduğunu kanıtladı. Membran malzemesi olarak CMC kullanılarak, geleneksel Çin tıbbı Yangyin Shengji Tozu'nun değiştirilmiş dozaj formu olan Yangyin Shengji Membran, dermabrazyon ameliyatı yaraları ve travmatik yaralar için kullanılabilir. Hayvan modeli çalışmaları, filmin yara enfeksiyonunu önlediğini ve gazlı bez pansumanlarından önemli bir farkı olmadığını göstermiştir. Yara dokusu sıvı sızıntısını 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. Polivinil alkol: sodyum karboksimetil selüloz: polikarboksietilenden 3:6:1 oranında yapılan film preparasyonu en iyi reçetedir ve hem yapışma hem de ayrılma oranı artar. Preparatın yapışması, preparasyonun ağız boşluğunda kalma süresi ve ilacın preparasyon içindeki etkinliğinin tümü önemli ölçüde iyileştirilir. Bupivakain güçlü bir lokal anesteziktir ancak bazen zehirlendiğinde ciddi kardiyovasküler yan etkilere neden olabilir. Bu nedenle bupivakain klinikte yaygın olarak kullanılırken, toksik reaksiyonlarının önlenmesi ve tedavisine yönelik araştırmalara her zaman daha fazla önem verilmiştir. Farmakolojik çalışmalar, bupivakain çözeltisi ile formüle edilmiş sürekli salınımlı bir madde olan CIVIC'in ilacın yan etkilerini önemli ölçüde azaltabildiğini göstermiştir. PRK cerrahisinde düşük konsantrasyonlu tetrakain ve steroidal olmayan antiinflamatuar ilaçların CMC ile birlikte kullanılması postoperatif ağrıyı önemli ölçüde hafifletebilir. Ameliyat sonrası peritoneal yapışıklıkların önlenmesi ve bağırsak tıkanıklığının azaltılması klinik cerrahide en çok endişe duyulan konulardan biridir. Çalışmalar, CMC'nin postoperatif peritoneal adezyonların derecesini azaltmada sodyum hiyalüronattan önemli ölçüde daha iyi olduğunu ve peritoneal adezyonların oluşumunu önlemede etkili bir yöntem olarak kullanılabileceğini göstermiştir. CMC, karaciğer kanserinin tedavisi için anti-kanser ilaçlarının kateter hepatik arteriyel infüzyonunda kullanılır; bu, anti-kanser ilaçlarının tümörlerde kalma süresini önemli ölçüde uzatabilir, anti-tümör gücünü artırabilir ve terapötik etkiyi geliştirebilir. Hayvan hekimliğinde de CMC'nin geniş bir kullanım alanı vardır. Koyunlara %1 CMC solüsyonunun intraperitoneal damlatılmasının, çiftlik hayvanlarında üreme sistemi cerrahisi sonrası distosi ve abdominal adezyonların önlenmesinde önemli bir etkiye sahip olduğu rapor edilmiştir [5].
Diğer endüstriyel uygulamalarda CMC
Deterjanlarda, CMC, özellikle karboksimetil elyaftan önemli ölçüde daha iyi olan hidrofobik sentetik elyaf kumaşlar için, kirin yeniden çökelmesini önleyen bir madde olarak kullanılabilir.
CMC, petrol sondajında çamur stabilizatörü ve su tutma maddesi olarak petrol kuyularını korumak için kullanılabilir. Her bir petrol kuyusu için dozaj, sığ kuyular için 2,3 ton, derin kuyular için ise 5,6 tondur;
Tekstil endüstrisinde haşıl maddesi, baskı ve boyama pastası için koyulaştırıcı, tekstil baskı ve sertleştirici terbiye maddesi olarak kullanılır. Haşıl maddesi olarak kullanıldığında çözünürlüğü ve viskoziteyi artırabilir ve haşıl sökme işlemi kolaydır; sertleştirici madde olarak dozajı %95'in üzerindedir; Bir haşıl maddesi olarak kullanıldığında, haşıl filminin mukavemeti ve esnekliği önemli ölçüde artar; rejenere ipek fibroin ile Karboksimetil selülozdan oluşan kompozit membran, glukoz oksidazın immobilizasyonu için matris olarak kullanılır ve glukoz oksidaz ve ferrosen karboksilat immobilize edilir ve yapılan glukoz biyosensörü daha yüksek hassasiyete ve stabiliteye sahiptir. Çalışmalar, silika jel homojenatı, yaklaşık %1 (a/h) konsantrasyona sahip bir CMC çözeltisi ile hazırlandığında, hazırlanan ince katmanlı plakanın kromatografik performansının en iyi olduğunu göstermiştir. Aynı zamanda, optimize edilmiş koşullar altında kaplanan ince katmanlı plaka, çeşitli numune alma tekniklerine uygun, kullanımı kolay, Uygun katman mukavemetine sahiptir. CMC çoğu elyafa yapışır ve elyaflar arasındaki bağı geliştirebilir. Viskozitesinin stabilitesi, haşıllamanın tek biçimli olmasını sağlayabilir, böylece dokuma verimliliğini artırabilir. Aynı zamanda kumaşlara kalıcı değişiklikler getiren, özellikle kalıcı kırışık önleyici apre için tekstillerde apre maddesi olarak da kullanılabilir.
CMC, kaplamalar için tortu önleyici madde, emülgatör, dağıtıcı, tesviye maddesi ve yapıştırıcı olarak kullanılabilir. Kaplamanın katı içeriğini solvent içinde eşit şekilde dağıtabilir, böylece kaplama uzun süre katmanlara ayrılmaz. Boyalarda da yaygın olarak kullanılır. .
CMC topaklaştırıcı olarak kullanıldığında kalsiyum iyonlarının uzaklaştırılmasında sodyum glukonattan daha etkilidir. Katyon değiştirici olarak kullanıldığında değişim kapasitesi 1,6 ml/g'a ulaşabilir.
CMC, kağıt endüstrisinde, kağıdın kuru mukavemetini ve ıslak mukavemetini, ayrıca yağ direncini, mürekkep emilimini ve su direncini önemli ölçüde artırabilen bir kağıt boyutlandırma maddesi olarak kullanılır.
CMC kozmetikte hidrosol, diş macunlarında ise koyulaştırıcı olarak kullanılır ve dozajı %5 civarındadır.
CMC topaklaştırıcı, şelatlayıcı madde, emülgatör, koyulaştırıcı, su tutucu madde, boyutlandırma maddesi, film oluşturucu malzeme vb. olarak kullanılabilir ve ayrıca elektronik, pestisitler, deri, plastik, baskı, seramik, diş macunu, günlük olarak yaygın olarak kullanılır. kimyasallar ve diğer alanlar ve mükemmel performansı ve geniş kullanım alanı 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 günde 0-25 mg/kg'dır.
Talimatlar
Daha sonra kullanmak üzere macun kıvamında bir yapıştırıcı yapmak için CMC'yi doğrudan suyla karıştırın. CMC tutkalını yapılandırırken, önce bir karıştırma cihazıyla dozajlama tankına belirli bir miktarda temiz su ekleyin ve karıştırma cihazı açıldığında, CMC'nin tamamen entegre olması için sürekli karıştırarak dozajlama tankına yavaş ve eşit bir şekilde CMC serpin. CMC su ile tamamen çözülebilir. CMC çözülürken eşit şekilde serpilmesi ve sürekli karıştırılmasının nedeni “aglomerasyon, aglomerasyon problemlerini önlemek, CMC suyla karşılaştığında çözünen CMC miktarını azaltmak” ve CMC'nin çözünme hızını arttırmaktır. Karıştırma süresi CMC'nin tamamen çözünme süresi ile aynı değildir. Bunlar iki kavramdır. Genel olarak konuşursak, karıştırma süresi CMC'nin tamamen çözünme süresinden çok daha kısadır. İkisi için gereken süre spesifik duruma bağlıdır.
Karıştırma süresini belirlemenin temeli şudur:CMCSuda eşit şekilde dağıldığında ve bariz büyük topaklanmalar bulunmadığında, karıştırma durdurularak CMC ve suyun nüfuz etmesine ve sabit bir durumda birbirleriyle kaynaşmasına olanak sağlanır.
CMC'nin tamamen dağılması için gereken süreyi belirlemenin temeli aşağıdaki gibidir:
(1) CMC ve su tamamen bağlıdır ve ikisi arasında katı-sıvı ayrımı yoktur;
(2) Karışık macun düzgün bir durumdadır ve yüzey düz ve pürüzsüzdür;
(3) Karışık macunun rengi renksiz ve şeffaftır ve macunda granüler nesneler yoktur. CMC'nin dozaj tankına konulduğu ve suyla karıştırıldığı andan CMC'nin tamamen çözündüğü ana kadar gereken süre 10 ila 20 saat arasındadır.
Gönderim zamanı: Nis-26-2024