La carboximetil celleulosa (CMC) es un derivado de celulosa soluble en agua . Es un compuesto de polímero aniónico formado por la reacción de la celulosa con cloroacetato de sodio en condiciones alcalinas, donde parte de los grupos hidroxilo se reemplazan por los grupos carboximetilo {{}}}} cmc cmc. Medicina, fabricación de papel, textiles, perforación de aceite, materiales de construcción y cosméticos por su excelente espesor, suspensión, formación de películas, estabilización y propiedades de protección coloide .
Los grupos carboxilmetilo en la cadena molecular CMC le dan una excelente hidrofilia y solubilidad de agua ajustable, dándole una buena capacidad de espesamiento y formación de películas . Además, CMC también tiene una buena biocompatibilidad y no toxicidad.
Estructura y propiedades químicas
Estructura química
La estructura básica de CMC es una cadena de celulosa formada por unidades de -d-glucosa conectadas por -1, 4- enlaces glucosídicos . Algunos grupos hidroxilo (-oh) en celulosa se reemplazan por grupos carboximetilo (-ch {2-} para formar cajas de cajestiLose en la celulosa. celulosa . Su fórmula general se puede expresar como:
[-C6H7O2 (OH) x (Och2coona) Y-] N
Donde x e y representan la relación de sustitución de los grupos hidroxilo y carboximetilo en la cadena de celulosa, respectivamente, lo que determina el grado de sustitución (DS) del producto .
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Peso molecular
CMC tiene una amplia gama de pesos moleculares, generalmente de decenas de miles a cientos de miles de DA . El tamaño del peso molecular afecta directamente su solubilidad, viscosidad y propiedades mecánicas .
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Propiedades físicas
Apariencia: polvo o gránulos blancos a blancos
Solubilidad: fácilmente soluble en agua fría, formando una solución viscosa transparente o lechosa, insoluble en solventes orgánicos
Viscosidad: dependiendo del peso molecular y el grado de sustitución, el rango de viscosidad puede ajustarse ampliamente, que van desde cientos hasta decenas de miles de MPA · S
El rango de adaptabilidad de pH es amplio, generalmente estable en pH 6-10 entorno
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Propiedades químicas
CMC es un polímero aniónico que se combina fácilmente con cationes multivalentes para formar gel o precipitación
Estable en condiciones alcalinas, buena resistencia al calor
Tiene buenas propiedades de formación de películas y estabilidad coloidal
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Proceso de producción
Preparación de materia prima
La celulosa natural de alta pureza (como la pulpa de madera, la pulpa de algodón o las revestimientos de algodón) se usa como materia prima .
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Alcalización: mezcle la celulosa con solución de hidróxido de sodio y alcalde las fibras de celulosa a una temperatura cierta para activar los grupos hidroxilo .
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Etherificación: el cloroacetato de sodio se agrega a la celulosa alcalizada para causar una reacción de eterificación, donde los grupos hidroxilo son reemplazados por grupos carboximetilo para formar CMC .
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Neutralización y lavado Ajusta el pH por neutralización, eliminar el álcali y los subproductos no reaccionados, y lavar a la pureza .
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Secado y triturador
Después del proceso de secado, se obtiene un polvo blanco estable y luego se tritura y tamizado para obtener un producto con un tamaño de partícula uniforme .
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Áreas de aplicación
Industria alimentaria
CMC se usa ampliamente como aditivo alimentario, y sus funciones principales incluyen:
Espesante: utilizado en bebidas, mermeladas, helados, productos lácteos, etc. . para mejorar la viscosidad y el sabor del producto .
Estabilizador: evita que los alimentos se estratificen o precipitan y mantenga la mezcla uniforme .
Agente de formación de películas y agente de suspensión: utilizado en condimentos, dulces, jaleas, para mejorar la apariencia y la textura del producto .
Agente de reemplazo de grasa: reemplaza la parte de la grasa en alimentos bajos en grasa para mejorar el sabor y la estructura .
Industria farmacéutica
CMC se usa principalmente en el campo farmacéutico como:
Excipientes farmacéuticos: como adhesivos y espesantes para tabletas y cápsulas .
Materiales de liberación controlados: preparación de tabletas de liberación sostenida para controlar la tasa de liberación de los medicamentos .
Gotas para los ojos y agentes hemostáticos: tenga una buena biocompatibilidad y lubricidad .
Adertos tópicos: excelentes propiedades de formación de películas e hidratantes, que ayudan a la curación de heridas .
Industria de la fabricación de papel
CMC es un aditivo funcional importante en el proceso de fabricación de papel:
Agente de refuerzo: mejora la resistencia seca y húmeda del papel .
Dispersante de recubrimiento: mejora la uniformidad y la estabilidad del recubrimiento .
Adhesivo: mejora la fuerza de unión entre las fibras y mejora la calidad del papel .
Industria textil
Utilizado como agente de dimensionamiento de hilo para mejorar la fuerza y la suavidad del hilo .
Como dispersante de tinte y estabilizador para mejorar los resultados de teñido .
Proporciona suavidad de tela y resistencia a las arrugas .
Perforación de petróleo
En el fluido de perforación, CMC se usa principalmente como:
Regulador de viscosidad, para mejorar la capacidad de carga de arena del fluido de perforación .
Agente de suspensión, para evitar la deposición de esquejes de perforación .
Agente de control de filtración, para reducir la pérdida de filtración del fluido de perforación y mejorar la eficiencia de perforación .
Materiales de construcción
Utilizado en mortero de cemento y polvo de masilla para mejorar el rendimiento de la construcción y las propiedades de formación de películas .
Mejorar la retención de agua y la fuerza de unión de los materiales .
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