کربوکسی متیل سلولز چیست؟

کربوکسی متیل سلولز (CMC) پس از کربوکسی متیل سلولز به دست می آید.محلول آبی آن دارای عملکردهای غلیظ کننده، تشکیل فیلم، چسبندگی، حفظ آب، حفاظت از کلوئید، امولسیون سازی و تعلیق و غیره است. سلولز طبیعی گسترده ترین و فراوان ترین پلی ساکارید در طبیعت است و منابع آن بسیار غنی است.فن آوری اصلاح سلولز به طور عمده بر اتریفیکاسیون و استریفیکاسیون متمرکز است.واکنش کربوکسی متیلاسیون نوعی فناوری اتریفیکاسیون است.

مشخصات فیزیکی

سدیم کربوکسی متیل سلولز (CMC) یک اتر سلولز آنیونی است.ظاهر آن پودر فیبر لخته دار سفید یا کمی زرد یا پودر سفید، بی بو، بی مزه و غیر سمی است.به راحتی در آب سرد یا گرم حل می شود و ویسکوزیته مشخصی ایجاد می کند.محلول شفافمحلول خنثی یا کمی قلیایی است، در اتانول، اتر، ایزوپروپانول، استون و سایر حلال های آلی نامحلول است، اما در محلول 60٪ اتانول یا استون محلول است.رطوبت سنجی است و در برابر نور و گرما پایدار است.ویسکوزیته با افزایش دما کاهش می یابد.محلول در pH 2-10 پایدار است.هنگامی که PH کمتر از 2 است، جامدات رسوب می کنند.هنگامی که PH بالاتر از 10 باشد، ویسکوزیته کاهش می یابد.دمای تغییر رنگ 227 درجه سانتیگراد، دمای کربنیزاسیون 252 درجه سانتیگراد و کشش سطحی محلول آبی 2٪ 71mn/n است.

خواص شیمیایی

از پردازش سلولز با جایگزین های کربوکسی متیل، درمان سلولز با هیدروکسید سدیم برای تشکیل سلولز قلیایی و سپس واکنش با اسید مونوکلرواستیک به دست می آید.واحد گلوکزی که سلولز را تشکیل می دهد دارای سه گروه هیدروکسیل است که می توان آنها را جایگزین کرد، بنابراین می توان محصولاتی با درجات جایگزینی متفاوت به دست آورد.به طور متوسط، 1 میلی مول از گروه کربوکسی متیل به ازای هر 1 گرم وزن خشک در آب و اسید رقیق نامحلول است، اما می توان آن را متورم کرد و برای کروماتوگرافی تبادل یونی استفاده کرد.کربوکسی متیل pKa در آب خالص حدود 4 و در 0.5mol/L NaCl حدود 3.5 است.این یک مبدل کاتیونی ضعیف اسیدی است و معمولاً برای جداسازی پروتئین های خنثی و بازی در pH>4 استفاده می شود.بیش از 40 درصد از گروه های هیدروکسیل با گروه های کربوکسی متیل جایگزین می شوند که می توانند در آب حل شوند تا یک محلول کلوئیدی با ویسکوزیته بالا ایجاد کنند.

هدف اصلی

کربوکسی متیل سلولز (CMC) یک پودر فلوکولنت سفید غیر سمی و بی بو با عملکرد پایدار است و به راحتی در آب حل می شود.محلول آبی آن یک مایع چسبناک شفاف خنثی یا قلیایی است که در سایر چسب ها و رزین های محلول در آب محلول است و در حلال های آلی مانند اتانول نامحلول است.CMC را می توان به عنوان چسب، ضخیم کننده، عامل تعلیق، امولسیفایر، پخش کننده، تثبیت کننده، عامل اندازه و غیره استفاده کرد.

سدیم کربوکسی متیل سلولز (CMC) محصولی با بیشترین خروجی، وسیع‌ترین کاربرد و راحت‌ترین کاربرد در میان اترهای سلولزی است که معمولاً به عنوان «مونوسدیم گلوتامات صنعتی» شناخته می‌شود.

1. مورد استفاده در حفاری نفت و گاز طبیعی، حفر چاه و پروژه های دیگر

① گل حاوی CMC می تواند دیواره چاه را یک کیک فیلتر نازک و محکم با نفوذپذیری کم تشکیل دهد و از دست دادن آب را کاهش دهد.

② پس از افزودن CMC به گل، دکل حفاری می تواند نیروی برشی اولیه کم را دریافت کند، به طوری که گل می تواند به راحتی گاز پیچیده شده در آن را آزاد کند و در همان زمان، زباله ها را می توان به سرعت در گودال گل دور انداخت.

③ گل حفاری، مانند سایر سیستم های تعلیق و پراکندگی، ماندگاری خاصی دارد.افزودن CMC می تواند آن را پایدار کند و عمر مفید آن را طولانی تر کند.

④ گل حاوی CMC به ندرت تحت تأثیر کپک قرار می گیرد، بنابراین نیازی به حفظ مقدار pH بالا و استفاده از مواد نگهدارنده نیست.

⑤ حاوی CMC به عنوان یک عامل تصفیه برای مایع شستشوی گل حفاری، که می تواند در برابر آلودگی نمک های محلول مختلف مقاومت کند.

⑥ گل حاوی CMC پایداری خوبی دارد و حتی اگر دمای بالای 150 درجه سانتی گراد باشد می تواند از دست دادن آب را کاهش دهد.

CMC با ویسکوزیته بالا و درجه جایگزینی بالا برای گل با چگالی کم و CMC با ویسکوزیته کم و درجه جایگزینی بالا برای گل با چگالی بالا مناسب است.انتخاب CMC باید با توجه به شرایط مختلف مانند نوع گل، منطقه و عمق چاه تعیین شود.

2. مورد استفاده در صنایع نساجی، چاپ و رنگرزی.در صنعت نساجی، CMC به عنوان یک عامل اندازه برای اندازه نخ سبک پنبه، پشم ابریشم، الیاف شیمیایی، مخلوط و سایر مواد قوی استفاده می شود.

3. مورد استفاده در صنعت کاغذ CMC را می توان به عنوان عامل صاف کننده کاغذ و عامل اندازه در صنعت کاغذ استفاده کرد.افزودن 0.1٪ تا 0.3٪ CMC در خمیر می تواند استحکام کششی کاغذ را 40٪ تا 50٪، مقاومت به ترک را 50٪ افزایش دهد و خاصیت ورز دادن را 4 تا 5 برابر افزایش دهد.

4. CMC را می توان به عنوان یک جاذب کثیفی زمانی که به مواد شوینده مصنوعی اضافه می شود استفاده کرد.مواد شیمیایی روزانه مانند صنعت خمیر دندان محلول آبی گلیسرول CMC به عنوان پایه آدامس خمیر دندان استفاده می شود.صنعت داروسازی به عنوان ضخیم کننده و امولسیفایر استفاده می شود.محلول آبی CMC به عنوان شناور پس از غلیظ شدن استخراج و غیره استفاده می شود.

5. می توان از آن به عنوان چسب، نرم کننده، عامل تعلیق لعاب، عامل تثبیت رنگ و غیره در صنعت سرامیک استفاده کرد.

6. در ساخت و ساز برای بهبود حفظ آب و استحکام استفاده می شود

7. مورد استفاده در صنایع غذایی.صنایع غذایی از CMC با درجه جایگزینی بالایی به عنوان غلیظ کننده بستنی، غذاهای کنسرو شده، نودل فوری و تثبیت کننده کف برای آبجو استفاده می کند.برای ضخیم کننده ها، بایندرها یا عوامل منسجم.

8. صنعت داروسازی CMC را با ویسکوزیته مناسب به عنوان بایندر انتخاب می کند.

عامل تجزیه کننده قرص ها و عامل تعلیق کننده سوسپانسیون ها و غیره