Karboksimetyyliselluloosa (CMC) on funktionaalinen lisäaine, jota käytetään laajasti eri teollisuudenaloilla, kuten elintarvikkeilla, lääkkeillä, paperinvalmistuksella, tekstiileillä ja kaivostoiminnassa. Se on johdettu luonnollisesta selluloosasta, jota on runsaasti kasveissa ja muissa biologisissa materiaaleissa. CMC on vesiliukoinen polymeeri, jolla on ainutlaatuiset ominaisuudet, mukaan lukien viskositeetti, hydraatio, tarttuvuus ja tarttuvuus.
CMC -ominaisuudet
CMC on selluloosajohdannainen, jota modifioidaan kemiallisesti ottamalla käyttöön karboksimetyyliryhmät sen rakenteeseen. Tämä modifikaatio parantaa selluloosan liukoisuutta ja hydrofiilisyyttä, mikä parantaa toiminnallisuutta. CMC: n ominaisuudet riippuvat sen substituutioasteesta (DS) ja molekyylipainosta (MW). DS määritellään keskimääräiseksi karboksimetyyliryhmien lukumääränä glukoosiyksikköä kohti selluloosan rungossa, kun taas MW heijastaa polymeeriketjujen kokoa ja jakautumista.
Yksi CMC: n keskeisistä ominaisuuksista on sen veden liukoisuus. CMC on helposti liukoinen veteen, muodostaen viskoosisen liuoksen, jolla on pseudoplastiset ominaisuudet. Tämä reologinen käyttäytyminen johtuu CMC -molekyylien välisistä molekyylien välisistä vuorovaikutuksista, mikä johtaa viskositeetin vähentymiseen leikkausjännityksen alla. CMC -ratkaisujen pseudoplastinen luonne tekee niistä sopivia moniin sovelluksiin, kuten sakeutusaineita, stabilointiaineita ja keskeyttäviä aineita.
Toinen tärkeä CMC: n ominaisuus on sen elokuvien muodostamiskyky. CMC -ratkaisut voidaan valmistaa kalvoihin, joilla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, läpinäkyvyys ja joustavuus. Näitä kalvoja voidaan käyttää pinnoitteina, laminaateina ja pakkausmateriaaleina.
Lisäksi CMC: llä on hyvät sidos- ja sidosominaisuudet. Se muodostaa vahvan sidoksen eri pinnoilla, mukaan lukien puu, metalli, muovi ja kangas. Tämä ominaisuus on johtanut CMC: n käyttöön pinnoitteiden, liimojen ja musteiden tuotannossa.
CMC -viskositeetti
CMC -liuosten viskositeetti riippuu useista tekijöistä, kuten pitoisuudesta, DS, MW, lämpötila ja pH. Yleensä CMC -liuoksilla on korkeammat viskositeetit korkeammilla pitoisuuksilla, DS: llä ja MW: llä. Viskositeetti kasvaa myös lämpötilan ja pH: n alentuessa.
CMC -liuosten viskositeettia säädetään liuoksen polymeeriketjujen ja liuotinmolekyylien välisellä vuorovaikutuksella. CMC -molekyylit ovat vuorovaikutuksessa vesimolekyylien kanssa vety sidosten kautta muodostaen hydraatiokuoren polymeeriketjujen ympärille. Tämä hydraatiokuori vähentää polymeeriketjujen liikkuvuutta, mikä lisää liuoksen viskositeettia.
CMC -liuosten reologiselle käyttäytymiselle on ominaista virtauskäyrät, jotka kuvaavat liuoksen leikkausjännityksen ja leikkausnopeuden välistä suhdetta. CMC-ratkaisuilla on ei-Newtonin virtauskäyttäytyminen, mikä tarkoittaa, että niiden viskositeetti muuttuu leikkausnopeudella. Alhaisella leikkausnopeudella CMC -liuosten viskositeetti on korkeampi, kun taas korkealla leikkausnopeudella viskositeetti pienenee. Tämä leikkauksen ohenemiskäyttäytyminen johtuu polymeeriketjuista, jotka kohdistuvat ja venyttävät leikkausjännityksen alla, mikä johtaa vähentyneisiin molekyylien välisiin voimiin ketjujen välillä ja viskositeetin väheneminen.
CMC: n soveltaminen
CMC: tä käytetään laajasti eri aloilla sen ainutlaatuisten ominaisuuksien ja reologisen käyttäytymisen vuoksi. Elintarviketeollisuudessa CMC: tä käytetään sakeutusaineena, stabilointinä, emulgointina ja tekstuurin parantajana. Sitä lisätään ruokia, kuten jäätelöä, juomia, kastikkeita ja leipomotuotteita niiden tekstuurin, konsistenssin ja säilyvyysajan parantamiseksi. CMC estää myös jääkiteiden muodostumisen jäädytettyihin ruokiin, mikä johtaa sileään, kermaiseen tuotteeseen.
Lääketeollisuudessa CMC: tä käytetään sideaineena, hajottajana ja hallittuna vapautusaineena tablet -formulaatioissa. Paranna jauheen puristuvuutta ja sujuvuutta ja varmista tablettien tasaisuus ja stabiilisuus. Mukoadhesiivisten ja bioadhesiivisten ominaisuuksien vuoksi CMC: tä käytetään myös ohuena silmä-, nenä- ja suun formulaatioissa.
Paperiteollisuudessa CMC: tä käytetään märän päätyaineena, pinnoitteen sideaine- ja mitoituspuristimena. Se parantaa massan pidättämistä ja tyhjennystä, lisää paperin voimakkuutta ja tiheyttä ja tarjoaa sileän ja kiiltävän pinnan. CMC toimii myös vesi- ja öljyesteenä, estäen musteen tai muiden nesteiden tunkeutumisen paperiin.
Tekstiiliteollisuudessa CMC: tä käytetään mitoitusaineena, painetusaineena ja väriainetta. Se parantaa kuidun tarttuvuutta, parantaa värien tunkeutumista ja kiinnitystä ja vähentää kitkaa ja ryppyjä. CMC antaa myös kankaaseen pehmeyden ja jäykkyyden riippuen polymeerin DS: stä ja MW: stä.
Kaivosteollisuudessa CMC: tä käytetään flokkulanttina, estäjänä ja reologian modifikaattorina mineraalien prosessoinnissa. Se parantaa kiinteiden aineiden laskeutumista ja suodattamista, minimoi erottelun kivihiilirangasta ja hallitsee suspensioviskositeettia ja stabiilisuutta. CMC vähentää myös kaivosprosessin ympäristövaikutuksia minimoimalla myrkyllisten kemikaalien ja veden käytön.
lopuksi
CMC on monipuolinen ja arvokas lisäaine, jolla on ainutlaatuisia ominaisuuksia ja viskositeettia sen kemiallisen rakenteen ja vuorovaikutuksen vuoksi veden kanssa. Sen liukoisuus, kalvonmuodostuskyky, sitoutuminen ja tarttuvuusominaisuudet tekevät siitä sopivan erilaisiin sovelluksiin elintarvikkeissa, lääke-, paperi-, tekstiili- ja kaivosteoksissa. CMC-liuosten viskositeettia voidaan hallita useilla tekijöillä, kuten pitoisuudella, DS, MW, lämpötila ja pH, ja sille voidaan karakterisoida sen pseudoplastinen ja leikkauskäyttäytyminen. CMC: llä on positiivinen vaikutus tuotteiden ja prosessien laatuun, tehokkuuteen ja kestävyyteen, mikä tekee siitä olennaisen osan nykyaikaisesta teollisuudesta.
Viestin aika: syyskuu-25-2023