Karboksimetielsellulose (CMC) is 'n funksionele bymiddel wat wyd gebruik word in verskeie industrieë soos voedsel, farmaseutiese produkte, papiervervaardiging, tekstiele en mynbou.Dit is afkomstig van natuurlike sellulose, wat volop in plante en ander biologiese materiale voorkom.CMC is 'n wateroplosbare polimeer met unieke eienskappe, insluitend viskositeit, hidrasie, adhesie en adhesie.
CMC eienskappe
CMC is 'n sellulose-derivaat wat chemies gemodifiseer word deur karboksimetielgroepe in die struktuur daarvan in te voer.Hierdie wysiging verhoog die oplosbaarheid en hidrofilisiteit van sellulose, en verbeter daardeur funksionaliteit.Die eienskappe van 'n CMC hang af van sy graad van substitusie (DS) en molekulêre gewig (MW).DS word gedefinieer as die gemiddelde aantal karboksimetielgroepe per glukose-eenheid in die sellulose-ruggraat, terwyl MW die grootte en verspreiding van die polimeerkettings weerspieël.
Een van die belangrikste eienskappe van CMC is sy wateroplosbaarheid.CMC is maklik oplosbaar in water en vorm 'n viskose oplossing met pseudoplastiese eienskappe.Hierdie reologiese gedrag is die gevolg van intermolekulêre interaksies tussen CMC molekules, wat lei tot 'n afname in viskositeit onder skuifspanning.Die pseudoplastiese aard van CMC-oplossings maak dit geskik vir 'n verskeidenheid toepassings soos verdikkers, stabiliseerders en suspendeermiddels.
Nog 'n belangrike kenmerk van CMC is sy filmvormende vermoë.CMC-oplossings kan in films gegiet word met uitstekende meganiese eienskappe, deursigtigheid en buigsaamheid.Hierdie films kan as bedekkings, laminate en verpakkingsmateriaal gebruik word.
Daarbenewens het CMC goeie bindings- en bindingseienskappe.Dit vorm 'n sterk band met verskillende oppervlaktes, insluitend hout, metaal, plastiek en materiaal.Hierdie eiendom het gelei tot die gebruik van CMC in die vervaardiging van bedekkings, kleefmiddels en ink.
CMC viskositeit
Die viskositeit van CMC-oplossings hang af van verskeie faktore soos konsentrasie, DS, MW, temperatuur en pH.Oor die algemeen vertoon CMC-oplossings hoër viskositeite by hoër konsentrasies, DS en MW.Viskositeit neem ook toe met dalende temperatuur en pH.
Die viskositeit van CMC-oplossings word beheer deur die interaksie tussen die polimeerkettings en oplosmiddelmolekules in die oplossing.CMC-molekules interaksie met watermolekules deur waterstofbindings, wat 'n hidrasiedop om die polimeerkettings vorm.Hierdie hidrasiedop verminder die mobiliteit van die polimeerkettings, waardeur die viskositeit van die oplossing verhoog word.
Die reologiese gedrag van CMC-oplossings word gekenmerk deur vloeikurwes, wat die verband tussen die skuifspanning en skuiftempo van die oplossing beskryf.CMC-oplossings vertoon nie-Newtoniaanse vloeigedrag, wat beteken dat hul viskositeit verander met skuiftempo.By lae skuiftempo's is die viskositeit van CMC-oplossings hoër, terwyl die viskositeit by hoë skuiftempo's afneem.Hierdie skuifverdunningsgedrag is te wyte aan polimeerkettings wat onder skuifspanning in lyn en rek, wat lei tot verminderde intermolekulêre kragte tussen kettings en 'n afname in viskositeit.
Toepassing van CMC
CMC word wyd gebruik in verskillende velde as gevolg van sy unieke eienskappe en reologiese gedrag.In die voedselbedryf word CMC gebruik as 'n verdikker, stabiliseerder, emulgator en tekstuurverbeteraar.Dit word by voedsel soos roomys, drankies, souse en gebak gevoeg om hul tekstuur, konsekwentheid en raklewe te verbeter.CMC verhoed ook die vorming van yskristalle in bevrore voedsel, wat 'n gladde, romerige produk tot gevolg het.
In die farmaseutiese industrie word CMC as 'n bindmiddel, disintegreermiddel en beheerde vrystellingsmiddel in tabletformulerings gebruik.Verbeter die saampersbaarheid en vloeibaarheid van die poeier en verseker die eenvormigheid en stabiliteit van die tablette.As gevolg van sy mucoadhesive en bioadhesive eienskappe, word CMC ook gebruik as 'n hulpstof in oftalmiese, nasale en orale formulerings.
In die papierbedryf word CMC gebruik as 'n nat-end-bymiddel, deklaagbindmiddel en smeermiddel.Dit verbeter pulpretensie en dreinering, verhoog papiersterkte en -digtheid, en verskaf 'n gladde en blink oppervlak.CMC dien ook as 'n water- en olieversperring, wat verhoed dat ink of ander vloeistowwe die papier binnedring.
In die tekstielbedryf word CMC gebruik as smeermiddel, drukverdikkingsmiddel en kleurhulpmiddel.Dit verbeter veseladhesie, verbeter kleurpenetrasie en fiksasie, en verminder wrywing en plooie.CMC verleen ook sagtheid en styfheid aan die stof, afhangende van die DS en MW van die polimeer.
In die mynbedryf word CMC gebruik as 'n vlokkingsmiddel, inhibeerder en reologie-modifiseerder in mineraalverwerking.Dit verbeter afsakking en filtrasie van vaste stowwe, verminder skeiding van steenkoolgang, en beheer suspensieviskositeit en stabiliteit.CMC verminder ook die omgewingsimpak van die mynproses deur die gebruik van giftige chemikalieë en water te verminder.
ten slotte
CMC is 'n veelsydige en waardevolle toevoeging wat unieke eienskappe en viskositeit vertoon as gevolg van sy chemiese struktuur en interaksie met water.Die oplosbaarheid, filmvormende vermoë, bindings- en adhesie-eienskappe maak dit geskik vir verskillende toepassings in die voedsel-, farmaseutiese, papier-, tekstiel- en mynbousektore.Die viskositeit van CMC-oplossings kan beheer word deur verskeie faktore, soos konsentrasie, DS, MW, temperatuur en pH, en kan gekenmerk word deur sy pseudoplastiese en skuifverdunningsgedrag.CMC het 'n positiewe impak op die kwaliteit, doeltreffendheid en volhoubaarheid van produkte en prosesse, wat dit 'n noodsaaklike deel van die moderne industrie maak.
Postyd: 25 September 2023