Karboxýmetýlsellulósa (CMC) er hagnýtt aukefni sem er mikið notað í ýmsum atvinnugreinum eins og matvælum, lyfjum, pappírsframleiðslu, vefnaðarvöru og námuvinnslu. Það er unnið úr náttúrulegum sellulósa, sem er mikið í plöntum og öðrum líffræðilegum efnum. CMC er vatnsleysanleg fjölliða með einstaka eiginleika þar á meðal seigju, vökvun, viðloðun og viðloðun.
CMC einkenni
CMC er sellulósaafleiða sem er efnafræðilega breytt með því að setja karboxýmetýlhópa inn í uppbyggingu þess. Þessi breyting eykur leysni og vatnssækni sellulósa og bætir þar með virkni. Eiginleikar CMC eru háðir skiptingarstigi (DS) og mólþyngd (MW). DS er skilgreint sem meðalfjöldi karboxýmetýlhópa á hverja glúkósaeiningu í sellulósastoð, en MW endurspeglar stærð og dreifingu fjölliðakeðjanna.
Einn af lykileiginleikum CMC er vatnsleysni þess. CMC er auðveldlega leysanlegt í vatni og myndar seigfljótandi lausn með gerviplastískum eiginleikum. Þessi gigtarhegðun stafar af samskiptum milli sameinda milli CMC sameinda, sem leiðir til lækkunar á seigju við klippiálag. Gerviplastísk eðli CMC lausna gerir þær hentugar fyrir margs konar notkun eins og þykkingarefni, sveiflujöfnunarefni og sviflausnir.
Annar mikilvægur eiginleiki CMC er filmumyndandi hæfileiki þess. Hægt er að steypa CMC lausnir í filmur með framúrskarandi vélrænni eiginleika, gagnsæi og sveigjanleika. Þessar filmur er hægt að nota sem húðun, lagskipt og umbúðir.
Að auki hefur CMC góða tengingar- og tengingareiginleika. Það myndar sterk tengsl við mismunandi yfirborð, þar á meðal tré, málm, plast og efni. Þessi eign hefur leitt til notkunar á CMC við framleiðslu á húðun, lím og bleki.
CMC seigja
Seigja CMC lausna fer eftir nokkrum þáttum eins og styrk, DS, MW, hitastigi og pH. Almennt sýna CMC lausnir hærri seigju við hærri styrk, DS og MW. Seigjan eykst einnig með lækkandi hitastigi og sýrustigi.
Seigju CMC lausna er stjórnað af samspili fjölliðakeðja og leysisameinda í lausninni. CMC sameindir hafa samskipti við vatnssameindir í gegnum vetnistengi og mynda vökvunarskel utan um fjölliða keðjurnar. Þessi vökvaskel dregur úr hreyfanleika fjölliðakeðjanna og eykur þar með seigju lausnarinnar.
Rheological hegðun CMC lausna einkennist af flæðisferlum, sem lýsa sambandinu milli skurðspennu og skurðhraða lausnarinnar. CMC lausnir sýna flæðihegðun sem ekki er Newton, sem þýðir að seigja þeirra breytist með skurðhraða. Við lágan skurðhraða er seigja CMC lausna hærri, en við háan skurðhraða minnkar seigja. Þessi skurðþynningarhegðun stafar af því að fjölliðakeðjur raðast saman og teygjast við klippiálag, sem leiðir til minni sameindakrafta milli keðja og lækkun á seigju.
Umsókn um CMC
CMC er mikið notað á mismunandi sviðum vegna einstakra eiginleika þess og rheological hegðun. Í matvælaiðnaði er CMC notað sem þykkingarefni, sveiflujöfnun, ýruefni og áferðarbætandi. Það er bætt við matvæli eins og ís, drykki, sósur og bakaðar vörur til að bæta áferð þeirra, samkvæmni og geymsluþol. CMC kemur einnig í veg fyrir myndun ískristalla í frosnum matvælum, sem leiðir til sléttrar, rjómalaga vöru.
Í lyfjaiðnaðinum er CMC notað sem bindiefni, sundrunarefni og stýrt losunarefni í töfluformum. Bættu þjöppunarhæfni og vökva duftsins og tryggðu einsleitni og stöðugleika taflnanna. Vegna slímhúðandi og líflímandi eiginleika þess er CMC einnig notað sem hjálparefni í augn-, nef- og inntökusamsetningum.
Í pappírsiðnaðinum er CMC notað sem blautendaaukefni, húðunarbindiefni og límpressuefni. Það bætir kvoðahald og frárennsli, eykur styrk og þéttleika pappírs og veitir slétt og glansandi yfirborð. CMC virkar einnig sem vatns- og olíuhindrun og kemur í veg fyrir að blek eða annar vökvi komist inn í pappírinn.
Í textíliðnaðinum er CMC notað sem litunarefni, prentþykkingarefni og litunarefni. Það bætir trefjaviðloðun, eykur skarpskyggni og festingu lita og dregur úr núningi og hrukkum. CMC gefur efninu einnig mýkt og stífleika, allt eftir DS og MW fjölliðunnar.
Í námuiðnaðinum er CMC notað sem flocculant, hemill og rheology modifier í steinefnavinnslu. Það bætir set og síun fastra efna, lágmarkar aðskilnað frá kolagangi og stjórnar seigju og stöðugleika sviflausnar. CMC dregur einnig úr umhverfisáhrifum námuvinnsluferlisins með því að lágmarka notkun eitraðra efna og vatns.
að lokum
CMC er fjölhæft og dýrmætt aukefni sem sýnir einstaka eiginleika og seigju vegna efnafræðilegrar uppbyggingar og samspils við vatn. Leysni þess, filmumyndandi hæfileiki, bindingar- og viðloðunareiginleikar gera það hentugt fyrir mismunandi notkun í matvæla-, lyfja-, pappírs-, textíl- og námugeiranum. Seigju CMC lausna er hægt að stjórna af nokkrum þáttum, svo sem styrk, DS, MW, hitastigi og pH, og má einkennast af gerviplasti og skurðþynningu. CMC hefur jákvæð áhrif á gæði, skilvirkni og sjálfbærni vara og ferla, sem gerir það að mikilvægum hluta nútíma iðnaðar.
Birtingartími: 25. september 2023