1. Giới thiệu vắn tắt về Carboxymethyl Cellulose
Tên tiếng Anh: Carboxyl methyl Cellulose
Viết tắt: CMC
Công thức phân tử có thể thay đổi: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n
Ngoại quan: bột dạng hạt xơ màu trắng hoặc vàng nhạt.
Độ tan trong nước: dễ tan trong nước, tạo thành keo nhớt trong suốt, dung dịch trung tính hoặc hơi kiềm.
Tính năng: Hợp chất keo hoạt động bề mặt có phân tử cao, không mùi, không vị và không độc hại.
Cellulose tự nhiên phân bố rộng rãi trong tự nhiên và là polysaccharides dồi dào nhất. Nhưng trong sản xuất, cellulose thường tồn tại dưới dạng natri carboxymethyl cellulose, vì vậy tên đầy đủ phải là natri carboxymethyl cellulose, hoặc CMC-Na. Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, xây dựng, y học, thực phẩm, dệt may, gốm sứ và các lĩnh vực khác.
2. Công nghệ carboxymethyl cellulose
Công nghệ biến tính xenlulozơ bao gồm: ete hóa và este hóa.
Chuyển hóa carboxylmethyl cellulose: phản ứng carboxylmethyl hóa trong công nghệ ete hóa, cellulose được carboxylmethyl hóa để thu được carboxylmethyl cellulose, gọi là CMC.
Chức năng của dung dịch nước carboxylmethyl cellulose: làm đặc, tạo màng, liên kết, giữ nước, bảo vệ keo, nhũ hóa và huyền phù.
3. Phản ứng hóa học của carboxylmethyl cellulose
Phản ứng kiềm hóa xenluloza:
[C6H7O2(OH) 3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH) 2ONa]n + nH2O
Phản ứng ete hóa axit monocloaxetic sau xenluloza kiềm:
[C6H7O2(OH)2ONa]n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n + nNaC
Do đó: công thức hóa học để tạo thành carboxylmethyl cellulose là: Cell-O-CH2-COONa NaCMC
Natri cacboxymethyl cellulose(gọi tắt là NaCMC hoặc CMC) là một loại ete xenlulo hòa tan trong nước có thể làm cho độ nhớt của hầu hết các công thức dung dịch nước thường dùng thay đổi từ vài cP đến vài nghìn cP.
4. Đặc tính sản phẩm của carboxylmethyl cellulose
1. Bảo quản dung dịch nước CMC: Ở nhiệt độ thấp hoặc ánh sáng mặt trời, dung dịch này ổn định, nhưng tính axit và tính kiềm của dung dịch sẽ thay đổi do nhiệt độ thay đổi. Dưới tác động của tia cực tím hoặc vi sinh vật, độ nhớt của dung dịch sẽ giảm hoặc thậm chí bị hỏng. Nếu cần bảo quản lâu dài, cần thêm chất bảo quản thích hợp.
2. Phương pháp điều chế dung dịch nước CMC: trước tiên làm ướt đều các hạt, có thể làm tăng đáng kể tốc độ hòa tan.
3. CMC có tính hút ẩm và cần được bảo vệ khỏi độ ẩm trong quá trình bảo quản.
4. Các muối kim loại nặng như kẽm, đồng, chì, nhôm, bạc, sắt, thiếc và crom có thể khiến CMC kết tủa.
5. Kết tủa xảy ra trong dung dịch nước có PH dưới 2,5, có thể thu hồi sau khi trung hòa bằng cách thêm kiềm.
6. Mặc dù các muối như canxi, magie và muối ăn không có tác dụng kết tủa lên CMC nhưng chúng sẽ làm giảm độ nhớt của dung dịch.
7. CMC tương thích với các loại keo, chất làm mềm và nhựa tan trong nước khác.
8. Do quá trình chế biến khác nhau nên hình dạng của CMC có thể là bột mịn, hạt thô hoặc dạng sợi, không liên quan gì đến tính chất vật lý và hóa học.
9. Phương pháp sử dụng bột CMC rất đơn giản, có thể trực tiếp thêm vào và hòa tan trong nước lạnh hoặc nước ấm ở nhiệt độ 40-50°C.
5. Mức độ thay thế và độ hòa tan của carboxylmethyl cellulose
Mức độ thay thế đề cập đến số lượng trung bình các nhóm natri carboxylmethyl gắn vào mỗi đơn vị xenluloza; giá trị tối đa của mức độ thay thế là 3, nhưng hữu ích nhất trong công nghiệp là NaCMC với mức độ thay thế thay đổi từ 0,5 đến 1,2. Tính chất của NaCMC với mức độ thay thế từ 0,2-0,3 khá khác so với tính chất của NaCMC với mức độ thay thế từ 0,7-0,8. Chất trước chỉ tan một phần trong nước có độ pH 7, nhưng chất sau tan hoàn toàn. Điều ngược lại đúng trong điều kiện kiềm.
6. Độ trùng hợp và độ nhớt của carboxylmethyl cellulose
Độ trùng hợp: chỉ độ dài của chuỗi xenluloza, quyết định độ nhớt. Chuỗi xenluloza càng dài thì độ nhớt càng lớn và dung dịch NaCMC cũng vậy.
Độ nhớt: Dung dịch NaCMC là chất lỏng phi Newton, độ nhớt biểu kiến giảm khi lực cắt tăng. Sau khi ngừng khuấy, độ nhớt tăng theo tỷ lệ cho đến khi ổn định. Nghĩa là dung dịch có tính thixotropic.
7. Phạm vi ứng dụng của carboxylmethyl cellulose
1. Ngành xây dựng và gốm sứ
(1) Lớp phủ kiến trúc: phân tán tốt, phân phối lớp phủ đồng đều; không phân lớp, độ ổn định tốt; hiệu ứng làm dày tốt, độ nhớt lớp phủ có thể điều chỉnh.
(2) Công nghiệp gốm sứ: dùng làm chất kết dính phôi để cải thiện tính dẻo của đất sét làm gốm; men bền.
2. Ngành công nghiệp giặt là, mỹ phẩm, thuốc lá, dệt may, in ấn và nhuộm
(1) Giặt: CMC được thêm vào chất tẩy rửa để ngăn ngừa bụi bẩn đã giặt bám lại trên vải.
(2) Mỹ phẩm: làm đặc, phân tán, huyền phù, ổn định, v.v. Việc phát huy đầy đủ các tính chất khác nhau của mỹ phẩm là có lợi.
(3) Thuốc lá: CMC được sử dụng để liên kết các lá thuốc lá, có thể sử dụng hiệu quả các mảnh vụn và giảm lượng lá thuốc lá thô.
(4) Dệt may: Là chất hoàn thiện cho vải, CMC có thể làm giảm hiện tượng sợi bị nhảy và đứt ở đầu sợi trên máy dệt tốc độ cao.
(5) In và nhuộm: Dùng trong bột in, có thể tăng cường khả năng thấm nước và thấm hút của thuốc nhuộm, làm cho thuốc nhuộm đồng đều và giảm sự khác biệt về màu sắc.
3. Ngành công nghiệp que hàn và nhang muỗi
(1) Hương muỗi: CMC được sử dụng trong hương muỗi để tăng độ dẻo dai của hương muỗi và làm cho chúng ít bị gãy và vỡ hơn.
(2) Điện cực: CMC được sử dụng như một tác nhân tráng men để làm cho lớp phủ gốm liên kết và định hình tốt hơn, có hiệu suất chải tốt hơn và cũng có hiệu suất cháy ở nhiệt độ cao.
4. Ngành công nghiệp kem đánh răng
(1) CMC có khả năng tương thích tốt với nhiều nguyên liệu thô khác nhau trong kem đánh răng;
(2) Bột nhão mịn, không tách nước, không bong tróc, không đặc, có nhiều bọt;
(3) Độ ổn định tốt và độ đặc phù hợp, có thể mang lại cho kem đánh răng hình dạng tốt, khả năng giữ màu tốt và hương vị đặc biệt dễ chịu;
(4) Chịu được sự thay đổi nhiệt độ, giữ ẩm và cố định hương thơm.
(5) Cắt nhỏ và cắt đuôi trong lon.
5. Ngành công nghiệp thực phẩm
(1) Đồ uống có tính axit: Là chất ổn định, ví dụ, để ngăn ngừa sự kết tủa và phân tầng của protein trong sữa chua do kết tụ; hương vị tốt hơn sau khi hòa tan trong nước; tính đồng nhất thay thế tốt.
(2) Kem: Làm cho nước, chất béo, protein, v.v. tạo thành hỗn hợp đồng nhất, phân tán và ổn định để tránh hình thành tinh thể đá.
(3) Bánh mì và bánh ngọt: CMC có thể kiểm soát độ nhớt của bột, tăng cường khả năng giữ ẩm và thời hạn sử dụng của sản phẩm.
(4) Mì ăn liền: tăng độ dai và khả năng chịu nấu của mì; có khả năng tạo hình tốt trong bánh quy và bánh kếp, bề mặt bánh mịn và không dễ vỡ.
(5) Keo dán tức thời: dùng làm chất nền cho keo dán.
(6) CMC trơ về mặt sinh lý và không có giá trị nhiệt lượng. Do đó, có thể sản xuất thực phẩm ít calo.
6. Ngành công nghiệp giấy
CMC được sử dụng để định hình giấy, làm cho giấy có mật độ cao, khả năng chống thấm mực tốt, khả năng thu sáp cao và độ mịn. Trong quá trình nhuộm giấy, giúp kiểm soát khả năng cuộn của bột màu; có thể cải thiện trạng thái dính giữa các sợi bên trong giấy, do đó cải thiện độ bền và khả năng chống gấp của giấy.
7. Ngành công nghiệp dầu mỏ
CMC được sử dụng trong khoan dầu khí, đào giếng và các dự án khác.
8. Những người khác
Chất kết dính cho giày dép, mũ, bút chì, v.v., chất đánh bóng và chất tạo màu cho da, chất ổn định cho bình chữa cháy bằng bọt, v.v.
Thời gian đăng: 04-01-2023