Natriumcarboxymethylcellulosewissen

Natriumcarboxymethylcellulose (CMC) ist eine Polymerverbindung, die in vielen Branchen weit verbreitet ist, z. B. Lebensmittel, Medizin, Kosmetik, Textilien, Papier und Ölbohrungen. Es wird durch chemische Modifikation von Cellulose erhalten. Seine strukturellen Eigenschaften sind, dass einige Hydroxylgruppen in den Cellulosemolekülen durch Carboxymethylgruppen (–CH2COOH) ersetzt werden und mit Natriumionen kombiniert werden, um wasserlösliche Natriumsalze zu bilden.

1. Chemische Struktur und Eigenschaften

Die chemische Formel von Natriumcarboxymethylcellulose ist (C6H7O2 (OH) 2Ch2Coona) N, das eine gewisse Löslichkeit und Wasserabsorption aufweist. Seine Grundstruktur ist eine lineare Struktur, die aus Cellulose-Monomeren-Glucose-Molekülen besteht. Nach der chemischen Modifikation werden einige oder alle Hydroxylgruppen an den Cellulosemolekülen durch Carboxymethylgruppen ersetzt, um wasserlösliche Moleküle durch negative Ladungen zu bilden. Insbesondere enthält die molekulare Kette von Natriumcarboxymethylcellulose eine große Anzahl von Carboxymethylgruppen (–CH2COOH), die mit Wassermolekülen interagieren können, wodurch sie gute Löslichkeit und Viskositätseigenschaften verleiht.

CMC hat die folgenden grundlegenden Eigenschaften:

Wasserlöslichkeit: Natriumcarboxymethylcellulose kann schnell in Wasser gelöst werden, um eine gleichmäßige kolloidale Lösung zu bilden.

Viskosität: Die wässrige CMC -Lösung hat eine hohe Viskosität, und die Viskosität hängt mit dem Molekulargewicht und ihrer Lösungskonzentration zusammen.

Stabilität: CMC hat eine gute Stabilität gegenüber Säure, Alkali und hoher Temperatur, aber in einer starken Säure- oder Alkali -Umgebung nimmt die Stabilität von CMC ab.

Einstellbarkeit: Durch Anpassung des Molekulargewichts und des Substitutionsgrades von CMC können seine physikalischen und chemischen Eigenschaften genau kontrolliert werden.

2. Vorbereitungsmethode

Natriumcarboxymethylcellulose wird normalerweise durch Reaktion von Cellulose und Natriumchloracetat in einer alkalischen Umgebung hergestellt. Die spezifischen Schritte sind wie folgt:

Vorbehandlung von Cellulose: Erstens wird Cellulose (wie Baumwollfaser) gewaschen, um Verunreinigungen zu entfernen.

Alkalinisierungsreaktion: Die vorbehandelte Cellulose wird mit Natriumhydroxidlösung reagiert, um das Hydroxylteil im Cellulosemolekül zu trennen, um ein aktives Cellulose -Natriumsalz zu bilden.

Substitutionsreaktion: Unter alkalischen Bedingungen wird Natriumchloracetat zugegeben, und Natriumchloracetat reagiert mit Natriumcellulose, so dass die Hydroxylgruppen an den Cellulosemolekülen durch Carboxymethylgruppen ersetzt werden.
Waschen und Trocknen: Nach Abschluss der Reaktion wird das Produkt mit Wasser gewaschen, um Verunreinigungen zu entfernen, und es wird schließlich gereinigte Natriumcarboxymethylcellulose erhalten.

3. Anwendungsfelder

Aufgrund seiner guten Wasserlöslichkeit, Verdickung und Stabilität wird Natriumcarboxymethylcellulose in den folgenden Feldern häufig verwendet:

Lebensmittelindustrie: Als Verdickungsmittel, Stabilisator, Emulgatrier, Geliermittel usw. tritt sie häufig in Lebensmitteln wie Eis, Gelee, Gewürz, sofortige Suppe usw. vor. Seine Hauptfunktion besteht darin, den Geschmack von Nahrung zu verbessern, die Haltbarkeit zu verlängern und die Konsistenz zu erhöhen.

Pharmaindustrie: Als Bindemittel, Dauerablösungsmittel, Suspendent und Verdickungsmittel für Arzneimittel wird es in Tabletten, Kapseln, oralen Flüssigkeiten, topischen Salben und anderen Präparaten verwendet. Darüber hinaus wird CMC auch als hämostatisches Material für Operationen und Zahnmaterialien verwendet.

Kosmetikindustrie: Verwendet bei der Herstellung von Lotionen, Cremes, Shampoos, Zahnpasten und anderen Produkten als Verdicker und Stabilisator. Es kann die Viskosität des Produkts anpassen und die Benutzererfahrung verbessern.

Papierherstellungsindustrie: Als Oberflächenbehandlungsmittel für Papier kann CMC die Festigkeit, die Wasserbeständigkeit und die Druckfähigkeit von Papier verbessern und den Staub auf der Papieroberfläche reduzieren.

Ölbohrungen: Während des Ölbohrens wird CMC in Bohrflüssigkeit verwendet, um die Bohrflüssigkeit zu verdicken und zu stabilisieren, Felsschnitte um das Bohrer zu entfernen und die Brunnenwand zu stabilisieren.

Textilindustrie: Als Farbstoff -Dispergierungs- und Druckpaste -Additive kann CMC die Gleichmäßigkeit und Qualität von Textilien färben.

4. Sicherheit und Umweltauswirkungen

Natriumcarboxymethylcellulose wird im Allgemeinen als sicher angesehen, und die Verwendung in Lebensmitteln und Medikamenten wurde von dem internationalen Kodex der Nahrungsmittelzusatze und den relevanten Vorschriften vieler Länder zugelassen. Es ist für den menschlichen Körper ungiftig und hat keinen signifikanten Einfluss auf die ökologische Umgebung, daher wird es weit verbreitet.

Obwohl CMC selbst umweltfreundlich ist, kann sein Produktionsprozess einige chemische Reagenzien und Abwasserbehandlungsprobleme verwenden. Daher ist es notwendig, um Umweltschutzmaßnahmen während des Produktionsprozesses zu achten, um die Emission schädlicher Substanzen zu verringern.

Natriumcarboxymethylcellulose ist ein weit verbreitetes und multifunktionales Polymermaterial. Die Eindickung, Stabilisierung und Geliereigenschaften machen es für viele Branchen wichtig. Von Lebensmitteln, Medizin bis Industrie spielt CMC eine wichtige Rolle. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Technologie in Zukunft kann das Anwendungsfeld von CMC weiter erweitert werden.