Natri carboxymethyl cellulose (còn được gọi là: natri carboxymethyl cellulose, carboxymethyl cellulose,CMC, Carboxymethyl, cellulose natri, muối natri của caboxy methyl cellulose) là loại được sử dụng rộng rãi nhất và lớn nhất được sử dụng trên thế giới ngày nay các loại cellulose.
CMC-NA ngắn, là một dẫn xuất cellulose với mức độ trùng hợp glucose là 100-2000, và khối lượng phân tử tương đối là 242,16. Bột sợi hoặc hạt màu trắng. Không mùi, vô vị, vô vị, hút ẩm, không hòa tan trong dung môi hữu cơ.
Tính chất cơ bản
1. Cấu trúc phân tử của natri carboxymethylcellulose (CMC)
Nó được sản xuất lần đầu tiên bởi Đức vào năm 1918, và nó được cấp bằng sáng chế vào năm 1921 và xuất hiện trên thế giới. Sản xuất thương mại đã đạt được ở châu Âu. Vào thời điểm đó, nó chỉ là sản phẩm thô, được sử dụng làm chất keo và chất kết dính. Từ năm 1936 đến 1941, nghiên cứu ứng dụng công nghiệp của natri carboxymethyl cellulose khá hoạt động và một số bằng sáng chế truyền cảm hứng đã được phát minh. Trong Thế chiến II, Đức đã sử dụng natri carboxymethylcellulose trong các chất tẩy rửa tổng hợp. Hercules đã tạo ra natri carboxymethylcellulose lần đầu tiên ở Hoa Kỳ vào năm 1943, và sản xuất natri carboxymethylcellulose tinh chế vào năm 1946, được công nhận là phụ gia thực phẩm an toàn. Đất nước tôi bắt đầu áp dụng nó vào những năm 1970, và nó được sử dụng rộng rãi vào những năm 1990. Nó được sử dụng rộng rãi nhất và lượng cellulose lớn nhất trên thế giới hiện nay.
Công thức cấu trúc: C6H7O2 (OH) 2OCH2COONA Công thức phân tử: C8H11O7NA
Sản phẩm này là muối natri của cellulose carboxymethyl ether, một chất xơ anion
2. Sự xuất hiện của natri carboxymethyl cellulose (CMC)
Sản phẩm này là muối natri của cellulose carboxymethyl ether, một ether cellulose anion, bột sợi trắng hoặc sữa trắng hoặc hạt, mật độ 0,5-0,7 g/cm3, gần như không mùi, vô vị, hút ẩm. Thật dễ dàng để phân tán trong nước để tạo thành dung dịch keo trong suốt, và không hòa tan trong các dung môi hữu cơ như ethanol [1]. Độ pH của dung dịch nước 1% là 6,5-8,5, khi pH> 10 hoặc <5, độ nhớt của chất nhầy giảm đáng kể và hiệu suất là tốt nhất khi pH = 7. Ổn định nhiệt, độ nhớt tăng nhanh dưới 20 ° C và thay đổi chậm ở 45 ° C. Việc sưởi ấm dài hạn trên 80 ° C có thể làm biến tính chất keo và làm giảm đáng kể độ nhớt và hiệu suất. Nó dễ dàng hòa tan trong nước, và dung dịch trong suốt; Nó rất ổn định trong dung dịch kiềm, nhưng nó dễ dàng bị thủy phân khi gặp axit và nó sẽ kết tủa khi giá trị pH là 2-3, và nó cũng sẽ phản ứng với muối kim loại polyvalent.
Mục đích chính
Nó được sử dụng như một chất làm đặc trong ngành công nghiệp thực phẩm, như một chất mang thuốc trong ngành dược phẩm, và là chất kết dính và chất chống độc đoán trong ngành hóa chất hàng ngày. Trong ngành in và nhuộm, nó được sử dụng như một chất keo bảo vệ cho các tác nhân định cỡ và in dán. Trong ngành hóa dầu, nó có thể được sử dụng như một thành phần của chất lỏng nứt thu hồi dầu. [2]
Không tương thích
Natri carboxymethylcellulose không tương thích với các dung dịch axit mạnh, muối sắt hòa tan và một số kim loại khác như nhôm, thủy ngân và kẽm. Khi pH nhỏ hơn 2 và khi trộn với ethanol 95%, lượng mưa sẽ xảy ra.
Natri carboxymethyl cellulose có thể hình thành đồng agglomerates với gelatin và pectin, và cũng có thể tạo thành các phức hợp với collagen, có thể kết tủa một số protein tích điện dương.
Thủ công
CMC thường là một hợp chất polymer anion được điều chế bằng cách phản ứng cellulose tự nhiên với axit kiềm và axit monochloroacetic, với trọng lượng phân tử là 6400 (± 1 000). Các sản phẩm phụ chính là natri clorua và natri glycolate. CMC thuộc về sửa đổi cellulose tự nhiên. Tổ chức Thực phẩm và Nông nghiệp của Liên Hợp Quốc (FAO) và Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã chính thức gọi nó là Cellulose đã sửa đổi.
Các chỉ số chính để đo lường chất lượng của CMC là mức độ thay thế (DS) và độ tinh khiết. Nói chung, các thuộc tính của CMC là khác nhau nếu DS khác nhau; Mức độ thay thế càng cao, độ hòa tan càng mạnh và độ trong suốt và ổn định của dung dịch càng tốt. Theo báo cáo, tính minh bạch của CMC tốt hơn khi mức độ thay thế là 0,7-1,2 và độ nhớt của dung dịch nước của nó là lớn nhất khi giá trị pH là 6-9. Để đảm bảo chất lượng của nó, ngoài việc lựa chọn tác nhân etherization, một số yếu tố ảnh hưởng đến mức độ thay thế và độ tinh khiết cũng phải được xem xét, chẳng hạn như mối quan hệ giữa lượng kiềm hóa và tác nhân ether hóa, thời gian ether hóa, hàm lượng nước trong Hệ thống, nhiệt độ, giá trị pH, nồng độ dung dịch và muối, v.v.
hiện trạng
Để giải quyết sự thiếu hụt nguyên liệu thô (bông tinh chế làm bằng vải bông), trong những năm gần đây, một số đơn vị nghiên cứu khoa học ở nước tôi đã hợp tác với các doanh nghiệp để sử dụng toàn diện rơm, bông đất để sản xuất CMC thành công. Chi phí sản xuất giảm đáng kể, mở ra một nguồn nguyên liệu thô mới cho sản xuất công nghiệp CMC và nhận ra việc sử dụng toàn diện các tài nguyên. Một mặt, chi phí sản xuất giảm và mặt khác, CMC đang phát triển theo độ chính xác cao hơn. Nghiên cứu và phát triển của CMC chủ yếu tập trung vào việc chuyển đổi công nghệ sản xuất hiện tại và sự đổi mới của quy trình sản xuất, cũng như các sản phẩm CMC mới với các đặc tính độc đáo ở nước ngoài và đã được sử dụng rộng rãi. Một loại CMC mới được sửa đổi với độ ổn định cao được sản xuất. Do mức độ thay thế cao hơn và sự phân bố nhóm thế hơn, nó có thể được sử dụng trong một phạm vi rộng hơn của các lĩnh vực sản xuất công nghiệp và môi trường sử dụng phức tạp để đáp ứng các yêu cầu quá trình cao hơn. Trên bình diện quốc tế, loại CMC biến đổi mới này còn được gọi là cellulose polyanionic (PAC, poly anion cellulose).
sự an toàn
An ninh cao, ADI không cần các quy định và các tiêu chuẩn quốc gia đã được xây dựng [4].
ứng dụng
Sản phẩm này có các chức năng liên kết, dày lên, tăng cường, nhũ hóa, giữ nước và huyền phù.
Áp dụng CMC trong thực phẩm
FAO và những người đã phê duyệt việc sử dụng CMC tinh khiết trong thực phẩm. Nó đã được phê duyệt sau khi nghiên cứu và thử nghiệm sinh học và độc tính rất nghiêm ngặt. Lượng an toàn (ADI) của tiêu chuẩn quốc tế là 25mg/(kg · d), tức là khoảng 1,5 g/ngày mỗi người. Nó đã được báo cáo rằng một số người không có bất kỳ phản ứng độc hại nào khi lượng tiêu thụ đạt 10 kg. CMC không chỉ là chất ổn định nhũ hóa tốt và chất làm đặc trong các ứng dụng thực phẩm, mà còn có sự ổn định đóng băng và tan chảy tuyệt vời, và có thể cải thiện hương vị của sản phẩm và kéo dài thời gian lưu trữ. Số lượng được sử dụng trong sữa đậu nành, kem, kem, thạch, đồ uống và lon là khoảng 1% đến 1,5%. CMC cũng có thể tạo thành một sự phân tán nhũ hóa ổn định với giấm, nước tương, dầu thực vật, nước ép trái cây, nước sốt, nước ép rau, v.v., và liều lượng là 0,2% đến 0,5%. Đặc biệt, nó có hiệu suất nhũ hóa tuyệt vời cho dầu động vật và thực vật, protein và dung dịch nước, cho phép nó tạo thành một nhũ tương đồng nhất với hiệu suất ổn định. Do sự an toàn và độ tin cậy của nó, liều lượng của nó không bị giới hạn bởi ADI tiêu chuẩn vệ sinh thực phẩm quốc gia. CMC đã được phát triển liên tục trong lĩnh vực thực phẩm và nghiên cứu về việc áp dụng natri carboxymethylcellulose trong sản xuất rượu vang cũng đã được thực hiện.
Việc sử dụng CMC trong y học
Trong ngành công nghiệp dược phẩm, nó có thể được sử dụng như một chất ổn định nhũ tương để tiêm, chất kết dính và chất tạo phim cho máy tính bảng. Một số người đã chứng minh rằng CMC là một chất mang thuốc chống ung thư an toàn và đáng tin cậy thông qua các thí nghiệm cơ bản và động vật. Sử dụng CMC làm vật liệu màng, dạng liều đã được sửa đổi của bột y học truyền thống Trung Quốc Yangyin Shengji, màng Yangyin Shengji, có thể được sử dụng cho các vết thương và vết thương do chấn thương. Các nghiên cứu mô hình động vật đã chỉ ra rằng bộ phim ngăn ngừa nhiễm trùng vết thương và không có sự khác biệt đáng kể so với băng gạc. Về mặt kiểm soát dịch tiết chất lỏng của mô vết thương và chữa lành vết thương nhanh, bộ phim này tốt hơn đáng kể so với băng gạc, và có tác dụng giảm phù sau phẫu thuật và kích ứng vết thương. Việc chuẩn bị màng làm từ rượu polyvinyl: natri carboxymethyl cellulose: polycarboxyetylen với tỷ lệ 3: 6: 1 là đơn thuốc tốt nhất, và tỷ lệ bám dính và phát hành đều tăng lên. Độ bám dính của chế phẩm, thời gian cư trú của việc chuẩn bị trong khoang miệng và hiệu quả của thuốc trong việc chuẩn bị đều được cải thiện đáng kể. Bupivacaine là một thuốc gây tê cục bộ mạnh mẽ, nhưng đôi khi nó có thể tạo ra các tác dụng phụ tim mạch nghiêm trọng khi bị nhiễm độc. Do đó, trong khi bupivacaine được sử dụng rộng rãi trên lâm sàng, nghiên cứu về phòng ngừa và điều trị các phản ứng độc hại của nó luôn được chú ý nhiều hơn. Các nghiên cứu dược lý đã chỉ ra rằng công dân như một chất giải phóng bền vững được công thức bằng dung dịch bupivacaine có thể làm giảm đáng kể các tác dụng phụ của thuốc. Trong phẫu thuật PRK, việc sử dụng tetracaine có mối liên quan thấp và thuốc chống viêm không steroid kết hợp với CMC có thể làm giảm đáng kể cơn đau sau phẫu thuật. Phòng ngừa sự kết dính phúc mạc sau phẫu thuật và giảm tắc nghẽn đường ruột là một trong những vấn đề quan tâm nhất trong phẫu thuật lâm sàng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng CMC tốt hơn đáng kể so với natri hyaluronate trong việc giảm mức độ kết dính phúc mạc sau phẫu thuật, và có thể được sử dụng như một phương pháp hiệu quả để ngăn chặn sự xuất hiện của chất kết dính phúc mạc. CMC được sử dụng trong truyền động mạch gan của thuốc chống ung thư để điều trị ung thư gan, có thể kéo dài đáng kể thời gian cư trú của thuốc chống ung thư trong khối u, tăng cường sức mạnh chống khối u và cải thiện hiệu quả điều trị. Trong y học động vật, CMC cũng có nhiều cách sử dụng. Nó đã được báo cáo [5] rằng việc thấm nhuần trong màng bụng của dung dịch CMC 1% cho EWE có ảnh hưởng đáng kể đến việc ngăn ngừa dystocia và kết dính bụng sau phẫu thuật đường sinh sản trong vật nuôi.
CMC trong các ứng dụng công nghiệp khác
Trong các chất tẩy rửa, CMC có thể được sử dụng như một tác nhân tái tạo chất chống nghiền, đặc biệt đối với các loại vải tổng hợp kỵ nước, tốt hơn đáng kể so với sợi carboxymethyl.
CMC có thể được sử dụng để bảo vệ các giếng dầu như một chất ổn định bùn và chất giữ nước trong khoan dầu. Liều lượng cho mỗi giếng dầu là 2,3t cho các giếng nông và 5,6t cho các giếng sâu;
Trong ngành dệt may, nó được sử dụng như một tác nhân kích thước, chất làm đặc để in và nhuộm dán, in dệt và hoàn thiện cứng. Khi được sử dụng như một tác nhân kích thước, nó có thể cải thiện độ hòa tan và độ nhớt, và rất dễ làm giảm; Là một tác nhân cứng, liều lượng của nó trên 95%; Khi được sử dụng như một tác nhân kích thước, sức mạnh và tính linh hoạt của màng kích thước được cải thiện đáng kể; Với u xơ lụa được tái sinh, màng tổng hợp bao gồm cellulose carboxymethyl được sử dụng làm ma trận để cố định glucose oxyase, và glucose oxyase và ferrocene carboxylate được cố định, và biến đổi sinh học glucose có độ nhạy và độ ổn định cao hơn. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi homogenate silica gel được điều chế bằng dung dịch CMC với nồng độ khoảng 1% (w/v), hiệu suất sắc ký của tấm lớp mỏng được chuẩn bị là tốt nhất. Đồng thời, tấm lớp mỏng được phủ trong điều kiện tối ưu hóa có cường độ lớp thích hợp, phù hợp cho các kỹ thuật lấy mẫu khác nhau, dễ vận hành. CMC có độ bám dính với hầu hết các sợi và có thể cải thiện liên kết giữa các sợi. Sự ổn định của độ nhớt của nó có thể đảm bảo tính đồng nhất của kích thước, do đó cải thiện hiệu quả dệt. Nó cũng có thể được sử dụng như một tác nhân hoàn thiện cho hàng dệt may, đặc biệt là để hoàn thiện chống nhăn vĩnh viễn, mang lại những thay đổi bền bỉ cho các loại vải.
CMC có thể được sử dụng như một tác nhân chống trễ, chất nhũ hóa, phân tán, tác nhân san lấp và chất kết dính cho lớp phủ. Nó có thể làm cho hàm lượng rắn của lớp phủ phân bố đều trong dung môi, do đó lớp phủ không phân tách trong một thời gian dài. Nó cũng được sử dụng rộng rãi trong sơn. .
Khi CMC được sử dụng như một flocculant, nó có hiệu quả hơn so với natri gluconate trong việc loại bỏ các ion canxi. Khi được sử dụng làm trao đổi cation, khả năng trao đổi của nó có thể đạt tới 1,6 ml/g.
CMC được sử dụng như một tác nhân định cỡ giấy trong ngành công nghiệp giấy, có thể cải thiện đáng kể cường độ khô và sức mạnh ướt của giấy, cũng như khả năng chống dầu, hấp thụ mực và kháng nước.
CMC được sử dụng làm hydrosol trong mỹ phẩm và làm chất làm đặc trong kem đánh răng, và liều lượng của nó là khoảng 5%.
CMC có thể được sử dụng làm chất keo tụ, tác nhân chelating, chất nhũ hóa, chất làm đặc, chất giữ nước, tác nhân định cỡ, vật liệu hình thành phim, v.v. Hóa chất và các lĩnh vực khác, và vì hiệu suất tuyệt vời và phạm vi sử dụng rộng, nó liên tục mở các trường ứng dụng mới, và triển vọng thị trường là vô cùng rộng.
Các biện pháp phòng ngừa
(1) Khả năng tương thích của sản phẩm này với axit mạnh, kiềm mạnh và các ion kim loại nặng (như nhôm, kẽm, thủy ngân, bạc, sắt, v.v.) là chống chỉ định.
(2) lượng cho phép của sản phẩm này là 0-25mg/kg · d.
Hướng dẫn
Trộn CMC trực tiếp với nước để tạo keo dán để sử dụng sau. Khi định cấu hình keo CMC, trước tiên, hãy thêm một lượng nước sạch nhất định vào bể chứa bằng thiết bị khuấy và khi thiết bị khuấy được bật, hãy vắt đều CMC vào bể, việc khuấy liên tục Với nước, CMC có thể hòa tan hoàn toàn. Khi hòa tan CMC, lý do tại sao nó phải được rắc đều và khuấy liên tục là để ngăn chặn các vấn đề tích tụ, tích tụ và giảm lượng CMC hòa tan khi CMC gặp nước, và để tăng tốc độ hòa tan của CMC. Thời gian khuấy không giống như thời gian để CMC hòa tan hoàn toàn. Chúng là hai khái niệm. Nói chung, thời gian khuấy ngắn hơn nhiều so với thời gian để CMC hòa tan hoàn toàn. Thời gian cần thiết cho hai phụ thuộc vào tình huống cụ thể.
Cơ sở để xác định thời gian khuấy là: khiCMCđược phân tán đồng đều trong nước và không có cục lớn rõ ràng, việc khuấy đều có thể dừng lại, cho phép CMC và nước xâm nhập và cầu chì với nhau trong trạng thái đứng.
Cơ sở để xác định thời gian cần thiết để CMC hòa tan hoàn toàn như sau:
(1) CMC và nước được liên kết hoàn toàn, và không có sự phân tách chất lỏng rắn giữa hai;
(2) hỗn hợp hỗn hợp ở trạng thái đồng nhất và bề mặt phẳng và mịn;
(3) Màu sắc của hỗn hợp hỗn hợp gần với không màu và trong suốt, và không có đối tượng dạng hạt trong dán. Từ thời điểm CMC được đưa vào bể ghép và trộn với nước đến thời điểm CMC được hòa tan hoàn toàn, thời gian cần thiết là từ 10 đến 20 giờ.
Thời gian đăng: Tháng 4-26-2024