La carboximetil cel·lulosa (CMC) és un èter anióic de cel·lulosa soluble en aigua feta a partir de cel·lulosa natural mitjançant reaccions d’alcalització i eterificació. Els grups hidroxil de la seva estructura molecular es substitueixen per grups carboximetils, donant-li un espessiment excel·lent, retenció d’aigua, adhesió i propietats formadores de pel·lícules. El CMC es pot dividir en grau industrial, grau alimentari i grau farmacèutic segons el grau de substitució (DS) i la puresa, i s’utilitza àmpliament en molts camps com aliments, productes químics diaris, medicina, petroli, tèxtils, etc.
Procés de producció i tecnologia
Etapa d’alcalització: la matèria primera de cel·lulosa (normalment polpa de fusta o llindes de cotó) reacciona amb la solució d’hidròxid de sodi per produir cel·lulosa alcalí. La clau d’aquest pas és controlar la concentració de solució alcalí i la temperatura de reacció per assegurar -se que la cel·lulosa està completament inflada i millorar la uniformitat de la reacció d’etterificació posterior.
Etapa d’etificació: la cel·lulosa alcalí està eterificada amb àcid cloroacètic o la seva sal de sodi per introduir grups carboximetils. Les condicions de reacció (com la temperatura, el temps i la quantitat de l’agent etherificador) afecten directament el grau de substitució i la puresa del producte. El mètode de dissolvent o el procés sec s’utilitza generalment en la producció industrial, entre el qual el mètode de dissolvent (com el sistema d’isopropanol-aigua) pot millorar l’eficiència de la reacció i reduir la generació de subproductes.
Etapa de post-processament: Un cop finalitzada la reacció, es requereix la neutralització, el rentat, l’assecat i la trituració per eliminar sals residuals i subproductes per obtenir productes CMC que compleixin els estàndards. El CMC d’alta puresa (com ara el grau farmacèutic) també requereix passos addicionals de purificació com l’intercanvi d’ions o la ultrafiltració.
Propietats fisicoquímiques
Solubility: CMC is easily soluble in water, forming a transparent or slightly turbid viscous solution. Its dissolution rate is affected by the degree of substitution, and products with a high degree of substitution (DS>0. 8) tenen una millor solubilitat. És insoluble en dissolvents orgànics (com l’etanol i l’acetona), però pot tolerar una determinada proporció del sistema mixt d’alcohol-aigua.
01
Reologia: la solució CMC presenta un comportament típic de líquid pseudoplàstic, és a dir, propietats d’aprimament de cisalla. Aquesta propietat la fa excel·lent en aplicacions que requereixen cisalla alta (com ara recobriments i líquids de perforació). La viscositat de la solució augmenta significativament amb l’augment de la concentració i el pes molecular i el valor de pH és més estable en el rang de 6-9.
02
Estabilitat: CMC és resistent a l’àcid i alcalí (pH 3-10), però pot hidrolitzar -se o degradar -se en condicions d’àcid o alcalí forts. Té una bona estabilitat tèrmica i pot suportar temperatures elevades per sobre dels 100 graus a curt termini, però les temperatures altes a llarg termini provocaran un trencament de la cadena molecular.
03
Propietat formadora de pel·lícules: CMC pot formar pel·lícules flexibles i transparents amb bones propietats de barrera d’oxigen i biodegradabilitat, i és adequat per a materials d’envasos i excipients farmacèutics.
04
Àrees d'aplicació
Indústria alimentària: CMC s’utilitza àmpliament com a additiu d’aliments (E466) en gelats, iogurt, salses i altres productes per proporcionar un espessiment, estabilització i retenció d’aigua. En les begudes de suc de fruita, pot evitar eficaçment les precipitacions de la polpa; En productes al forn, pot millorar la retenció de gas de la massa i la textura del producte acabat.
Indústria química diària: CMC s’utilitza com a aglutinant a la pasta de dents per assegurar la uniformitat i l’extrusibilitat de la pasta; S'utilitza com a espessidor en el xampú i el gel de dutxa per millorar l'experiència de l'usuari; La seva propietat formadora de pel·lícules s’utilitza en cosmètics per fer màscares facials i gels de cura de la pell.
Camp farmacèutic: CMC és un aglutinant comú i desintegrant per a comprimits, que pot controlar la taxa d’alliberament de fàrmacs. En gotes oculars, allarga el temps de residència de les drogues; En els apòsits de ferides, proporciona un entorn humit per promoure la curació.
Aplicacions industrials: en el líquid de perforació de petroli, CMC ajusta la reologia i redueix la pèrdua d’aigua; En el vidre ceràmic, s’utilitza com a agent en suspensió per millorar la uniformitat del vidre; En la impressió tèxtil i la tintura, s'utilitza com a purí per millorar la resistència a la fibra.
Etiquetes populars: Carboxymetyl cel·lulosa, Xina Carboxymetyl Cellulosa Fabricants, proveïdors, fàbrica