Ang Carboxymethylcellulose (CMC) ay isang functional additive na malawakang ginagamit sa iba't ibang industriya tulad ng pagkain, parmasyutiko, paggawa ng papel, tela, at pagmimina. Ito ay nagmula sa natural na selulusa, na sagana sa mga halaman at iba pang biological na materyales. Ang CMC ay isang water-soluble polymer na may mga natatanging katangian kabilang ang lagkit, hydration, adhesion at adhesion.
Mga katangian ng CMC
Ang CMC ay isang cellulose derivative na binago ng kemikal sa pamamagitan ng pagpasok ng mga carboxymethyl group sa istraktura nito. Pinahuhusay ng pagbabagong ito ang solubility at hydrophilicity ng cellulose, at sa gayon ay nagpapabuti ng functionality. Ang mga katangian ng isang CMC ay nakasalalay sa antas ng pagpapalit nito (DS) at timbang ng molekular (MW). Ang DS ay tinukoy bilang ang average na bilang ng mga carboxymethyl group sa bawat glucose unit sa cellulose backbone, habang ang MW ay sumasalamin sa laki at pamamahagi ng mga polymer chain.
Ang isa sa mga pangunahing katangian ng CMC ay ang solubility nito sa tubig. Ang CMC ay madaling natutunaw sa tubig, na bumubuo ng malapot na solusyon na may mga pseudoplastic na katangian. Ang rheological na gawi na ito ay nagreresulta mula sa intermolecular na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula ng CMC, na nagreresulta sa pagbaba ng lagkit sa ilalim ng shear stress. Ang pseudoplastic na katangian ng mga solusyon sa CMC ay ginagawang angkop ang mga ito para sa iba't ibang mga aplikasyon tulad ng mga pampalapot, stabilizer, at mga ahente ng pagsususpinde.
Ang isa pang mahalagang katangian ng CMC ay ang kakayahang bumuo ng pelikula. Ang mga solusyon sa CMC ay maaaring i-cast sa mga pelikulang may mahusay na mekanikal na katangian, transparency, at flexibility. Ang mga pelikulang ito ay maaaring gamitin bilang mga coatings, laminates at packaging materials.
Bilang karagdagan, ang CMC ay may magandang bonding at bonding properties. Ito ay bumubuo ng isang malakas na bono na may iba't ibang mga ibabaw, kabilang ang kahoy, metal, plastik at tela. Ang ari-arian na ito ay humantong sa paggamit ng CMC sa paggawa ng mga coatings, adhesives at inks.
Lagkit ng CMC
Ang lagkit ng mga solusyon sa CMC ay nakasalalay sa ilang mga kadahilanan tulad ng konsentrasyon, DS, MW, temperatura, at pH. Sa pangkalahatan, ang mga solusyon sa CMC ay nagpapakita ng mas mataas na lagkit sa mas mataas na konsentrasyon, DS, at MW. Tumataas din ang lagkit sa pagbaba ng temperatura at pH.
Ang lagkit ng mga solusyon sa CMC ay kinokontrol ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga polymer chain at solvent molecule sa solusyon. Ang mga molekula ng CMC ay nakikipag-ugnayan sa mga molekula ng tubig sa pamamagitan ng mga bono ng hydrogen, na bumubuo ng isang hydration shell sa paligid ng mga polymer chain. Binabawasan ng hydration shell na ito ang kadaliang mapakilos ng mga polymer chain, at sa gayon ay tumataas ang lagkit ng solusyon.
Ang rheological na pag-uugali ng mga solusyon sa CMC ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga curve ng daloy, na naglalarawan ng relasyon sa pagitan ng shear stress at shear rate ng solusyon. Ang mga solusyon sa CMC ay nagpapakita ng di-Newtonian na pag-uugali ng daloy, na nangangahulugan na ang kanilang lagkit ay nagbabago sa bilis ng paggugupit. Sa mababang rate ng paggugupit, mas mataas ang lagkit ng mga solusyon sa CMC, habang sa mataas na rate ng paggugupit, bumababa ang lagkit. Ang pag-uugali ng pagnipis ng paggugupit na ito ay dahil sa pag-align at pag-uunat ng mga polymer chain sa ilalim ng shear stress, na nagreresulta sa pagbawas ng intermolecular forces sa pagitan ng mga chain at pagbaba ng lagkit.
Paglalapat ng CMC
Ang CMC ay malawakang ginagamit sa iba't ibang larangan dahil sa mga natatanging katangian nito at rheological na pag-uugali. Sa industriya ng pagkain, ginagamit ang CMC bilang pampalapot, stabilizer, emulsifier at pagpapabuti ng texture. Ito ay idinaragdag sa mga pagkain tulad ng ice cream, inumin, sarsa at mga baked goods upang mapabuti ang kanilang texture, consistency at shelf life. Pinipigilan din ng CMC ang pagbuo ng mga ice crystal sa mga frozen na pagkain, na nagreresulta sa isang makinis, creamy na produkto.
Sa industriya ng pharmaceutical, ang CMC ay ginagamit bilang isang binder, disintegrant at kinokontrol na release agent sa mga formulation ng tablet. Pagbutihin ang compressibility at pagkalikido ng pulbos at tiyakin ang pagkakapareho at katatagan ng mga tablet. Dahil sa mga katangian nitong mucoadhesive at bioadhesive, ginagamit din ang CMC bilang excipient sa ophthalmic, nasal, at oral formulations.
Sa industriya ng papel, ang CMC ay ginagamit bilang wet end additive, coating binder at sizing press agent. Pinapabuti nito ang pagpapanatili at pagpapatuyo ng pulp, pinatataas ang lakas at density ng papel, at nagbibigay ng makinis at makintab na ibabaw. Ang CMC ay gumaganap din bilang isang hadlang sa tubig at langis, na pumipigil sa tinta o iba pang mga likido mula sa pagtagos sa papel.
Sa industriya ng tela, ginagamit ang CMC bilang sizing agent, pampalapot sa pag-print, at pantulong na pangkulay. Pinapabuti nito ang fiber adhesion, pinahuhusay ang pagtagos ng kulay at pag-aayos, at binabawasan ang alitan at mga wrinkles. Nagbibigay din ang CMC ng lambot at higpit sa tela, depende sa DS at MW ng polimer.
Sa industriya ng pagmimina, ginagamit ang CMC bilang flocculant, inhibitor at rheology modifier sa pagproseso ng mineral. Pinapabuti nito ang pag-aayos at pagsasala ng mga solido, pinapaliit ang paghihiwalay mula sa coal gangue, at kinokontrol ang lagkit at katatagan ng suspensyon. Binabawasan din ng CMC ang epekto sa kapaligiran ng proseso ng pagmimina sa pamamagitan ng pagliit ng paggamit ng mga nakakalason na kemikal at tubig.
sa konklusyon
Ang CMC ay isang versatile at mahalagang additive na nagpapakita ng mga natatanging katangian at lagkit dahil sa kemikal na istraktura at pakikipag-ugnayan nito sa tubig. Ang solubility, film-forming ability, binding at adhesion properties nito ay ginagawa itong angkop para sa iba't ibang aplikasyon sa mga sektor ng pagkain, parmasyutiko, papel, tela at pagmimina. Ang lagkit ng mga solusyon sa CMC ay maaaring kontrolin ng ilang mga kadahilanan, tulad ng konsentrasyon, DS, MW, temperatura, at pH, at maaaring mailalarawan sa pamamagitan ng pseudoplastic at shear-thinning na pag-uugali nito. Ang CMC ay may positibong epekto sa kalidad, kahusayan at pagpapanatili ng mga produkto at proseso, na ginagawa itong mahalagang bahagi ng modernong industriya.
Oras ng post: Set-25-2023