Карбоксиметилцеллюлоза (CMC) тамақ, фармацевтика, қағаз жасау, тоқыма және тау-кен өнеркәсібі сияқты әртүрлі салаларда кеңінен қолданылатын функционалды қоспа болып табылады. Ол өсімдіктерде және басқа да биологиялық материалдарда көп кездесетін табиғи целлюлозадан алынады. CMC - тұтқырлықты, ылғалдануды, адгезияны және адгезияны қамтитын бірегей қасиеттері бар суда еритін полимер.
CMC сипаттамалары
CMC - бұл целлюлоза туындысы, оның құрылымына карбоксиметил топтарын енгізу арқылы химиялық модификацияланған. Бұл модификация целлюлозаның ерігіштігі мен гидрофильділігін арттырады, осылайша функционалдылықты жақсартады. CMC қасиеттері оның алмастыру дәрежесіне (DS) және молекулалық массасына (МВ) байланысты. DS целлюлоза магистральындағы глюкоза бірлігіне шаққандағы карбоксиметил топтарының орташа саны ретінде анықталады, ал MW полимер тізбектерінің мөлшері мен таралуын көрсетеді.
CMC негізгі қасиеттерінің бірі оның суда ерігіштігі болып табылады. CMC суда оңай ериді, псевдопластикалық қасиеттері бар тұтқыр ерітінді түзеді. Бұл реологиялық мінез-құлық CMC молекулалары арасындағы молекулааралық өзара әрекеттесу нәтижесінде, ығысу кернеуі кезінде тұтқырлықтың төмендеуіне әкеледі. CMC ерітінділерінің псевдопластикалық табиғаты оларды қоюлатқыштар, тұрақтандырғыштар және суспензия агенттері сияқты әртүрлі қолданбаларға жарамды етеді.
CMC-тің тағы бір маңызды сипаттамасы оның пленка жасау қабілеті болып табылады. CMC шешімдерін тамаша механикалық қасиеттері, мөлдірлігі және икемділігі бар пленкаларға құюға болады. Бұл пленкаларды жабын, ламинат және орау материалдары ретінде пайдалануға болады.
Сонымен қатар, CMC жақсы байланыстыру және байланыстыру қасиеттеріне ие. Ол әртүрлі беттермен, соның ішінде ағаш, металл, пластмасса және матамен күшті байланыс жасайды. Бұл қасиет жабындарды, желімдерді және бояуларды өндіруде CMC-ны қолдануға әкелді.
CMC тұтқырлығы
CMC ерітінділерінің тұтқырлығы концентрация, DS, MW, температура және рН сияқты бірнеше факторларға байланысты. Жалпы, CMC ерітінділері жоғары концентрацияларда, DS және MW жоғары тұтқырлықты көрсетеді. Тұтқырлық температура мен рН төмендеген сайын артады.
CMC ерітінділерінің тұтқырлығы ерітіндідегі полимер тізбектері мен еріткіш молекулаларының өзара әрекеттесуімен бақыланады. CMC молекулалары сутектік байланыстар арқылы су молекулаларымен әрекеттесіп, полимер тізбектерінің айналасында гидратация қабығын құрайды. Бұл гидратация қабығы полимер тізбектерінің қозғалғыштығын төмендетеді, осылайша ерітіндінің тұтқырлығын арттырады.
CMC ерітінділерінің реологиялық мінез-құлқы ығысу кернеуі мен ерітіндінің ығысу жылдамдығы арасындағы байланысты сипаттайтын ағын қисықтарымен сипатталады. CMC шешімдері Ньютондық емес ағын әрекетін көрсетеді, бұл олардың тұтқырлығы ығысу жылдамдығымен өзгеретінін білдіреді. Төмен ығысу жылдамдығында CMC ерітінділерінің тұтқырлығы жоғары, ал жоғары ығысу жылдамдығында тұтқырлық төмендейді. Бұл ығысудың жіңішкеру әрекеті ығысу кернеуі кезінде полимер тізбектерінің туралануымен және созылуымен байланысты, нәтижесінде тізбектер арасындағы молекулааралық күштер азаяды және тұтқырлық азаяды.
CMC қолдану
CMC өзінің бірегей қасиеттері мен реологиялық мінез-құлқына байланысты әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады. Тамақ өнеркәсібінде CMC қоюландырғыш, тұрақтандырғыш, эмульгатор және текстураны жақсартатын құрал ретінде қолданылады. Ол балмұздақ, сусындар, соустар және нан өнімдері сияқты тағамдарға олардың құрылымын, консистенциясы мен сақтау мерзімін жақсарту үшін қосылады. CMC сонымен қатар мұздатылған тағамдарда мұз кристалдарының пайда болуына жол бермейді, нәтижесінде тегіс, кремді өнім болады.
Фармацевтика өнеркәсібінде CMC байланыстырғыш, ыдыратушы және таблеткалар құрамдарында бақыланатын босату агенті ретінде қолданылады. Ұнтақтың сығымдылығы мен өтімділігін жақсарту және таблеткалардың біркелкілігі мен тұрақтылығын қамтамасыз ету. Шырышты адгезиялық және биоадгезиялық қасиеттеріне байланысты CMC сонымен қатар офтальмологиялық, мұрындық және ішке қабылдауға арналған рецептураларда көмекші зат ретінде қолданылады.
Қағаз өнеркәсібінде CMC дымқыл қоспа, жабын байланыстырғыш және өлшемді пресс агенті ретінде қолданылады. Ол целлюлозаның сақталуын және дренажды жақсартады, қағаздың беріктігі мен тығыздығын арттырады және тегіс және жылтыр бетті қамтамасыз етеді. CMC сонымен қатар сия немесе басқа сұйықтықтардың қағазға енуіне жол бермейтін су мен май тосқауылының рөлін атқарады.
Тоқыма өнеркәсібінде CMC мөлшерлеуші агент, басып шығару қоюлатқышы және бояуға арналған көмекші құрал ретінде қолданылады. Ол талшықтардың адгезиясын жақсартады, түстің енуін және бекітілуін жақсартады, үйкеліс пен әжімдерді азайтады. CMC сонымен қатар полимердің DS және MW-ына байланысты матаға жұмсақтық пен қаттылық береді.
Тау-кен өнеркәсібінде CMC минералды өңдеуде флокулянт, ингибитор және реологиялық модификатор ретінде қолданылады. Ол қатты заттардың шөгуін және сүзілуін жақсартады, көмір гангасынан бөлінуді азайтады және суспензияның тұтқырлығы мен тұрақтылығын бақылайды. CMC сонымен қатар улы химикаттар мен суды пайдалануды азайту арқылы тау-кен өндіру процесінің қоршаған ортаға әсерін азайтады.
қорытындысында
CMC – химиялық құрылымы мен сумен әрекеттесуіне байланысты бірегей қасиеттері мен тұтқырлығын көрсететін әмбебап және құнды қоспа. Оның ерігіштігі, қабық түзу қабілеті, байланыстыру және адгезиялық қасиеттері оны тамақ, фармацевтика, қағаз, тоқыма және тау-кен өнеркәсібі салаларында әртүрлі қолданбаларға қолайлы етеді. CMC ерітінділерінің тұтқырлығын концентрация, DS, MW, температура және рН сияқты бірнеше факторлармен басқаруға болады және оның псевдопластикалық және ығысу-жіңішкеру әрекетімен сипатталуы мүмкін. CMC өнімдер мен процестердің сапасына, тиімділігіне және тұрақтылығына оң әсер етеді, бұл оны заманауи индустрияның маңызды бөлігіне айналдырады.
Жіберу уақыты: 25 қыркүйек 2023 ж