Карбоксиметилцелулозата (CMC) е функционален додаток кој широко се користи во различни индустрии како што се храна, фармацевтски производи, производство на хартија, текстил и рударство. Се добива од природна целулоза, која ја има во изобилство во растенијата и другите биолошки материјали. CMC е полимер растворлив во вода со уникатни својства вклучувајќи вискозност, хидратација, адхезија и адхезија.
Карактеристики на ЦУК
CMC е дериват на целулоза кој е хемиски модифициран со воведување карбоксиметил групи во неговата структура. Оваа модификација ја подобрува растворливоста и хидрофилноста на целулозата, а со тоа ја подобрува функционалноста. Карактеристиките на CMC зависат од неговиот степен на супституција (DS) и молекуларна тежина (MW). DS се дефинира како просечен број на карбоксиметил групи по единица гликоза во целулозниот столб, додека MW ја одразува големината и дистрибуцијата на полимерните синџири.
Едно од клучните својства на CMC е неговата растворливост во вода. CMC е лесно растворлив во вода, формирајќи вискозен раствор со псевдопластични својства. Ова реолошко однесување е резултат на интермолекуларните интеракции помеѓу молекулите на CMC, што резултира со намалување на вискозноста при стрес на смолкнување. Псевдопластичната природа на CMC растворите ги прави погодни за различни апликации како што се згуснувачи, стабилизатори и средства за суспендирање.
Друга важна карактеристика на CMC е неговата способност за формирање филм. Решенијата на CMC може да се излеат во филмови со одлични механички својства, транспарентност и флексибилност. Овие филмови може да се користат како облоги, ламинати и материјали за пакување.
Покрај тоа, CMC има добри сврзувачки и сврзувачки својства. Формира силна врска со различни површини, вклучувајќи дрво, метал, пластика и ткаенина. Ова својство доведе до употреба на CMC во производството на премази, лепила и мастила.
CMC вискозитет
Вискозноста на CMC растворите зависи од неколку фактори како што се концентрацијата, DS, MW, температурата и pH вредноста. Општо земено, CMC растворите покажуваат повисоки вискозитети при повисоки концентрации, DS и MW. Вискозноста исто така се зголемува со намалување на температурата и pH вредноста.
Вискозноста на CMC растворите се контролира со интеракцијата помеѓу полимерните синџири и молекулите на растворувачите во растворот. Молекулите на CMC комуницираат со молекулите на водата преку водородни врски, формирајќи хидратациона обвивка околу полимерните синџири. Оваа хидратантна обвивка ја намалува подвижноста на полимерните синџири, а со тоа ја зголемува вискозноста на растворот.
Реолошкото однесување на CMC растворите се карактеризира со криви на проток, кои ја опишуваат врската помеѓу напрегањето на смолкнување и брзината на смолкнување на растворот. Растворите на CMC покажуваат нењутнско однесување, што значи дека нивната вискозност се менува со брзината на смолкнување. При ниски стапки на смолкнување, вискозноста на CMC растворите е поголема, додека при високи стапки на смолкнување, вискозноста се намалува. Ова однесување на истенчување на смолкнување се должи на порамнувањето и растегнувањето на полимерните синџири под стрес на смолкнување, што резултира со намалени интермолекуларни сили помеѓу синџирите и намалување на вискозноста.
Примена на ЦУК
CMC е широко користен во различни области поради неговите уникатни својства и реолошкото однесување. Во прехранбената индустрија, CMC се користи како згуснувач, стабилизатор, емулгатор и подобрувач на текстурата. Се додава во храна како сладолед, пијалоци, сосови и печива за да се подобри нивната текстура, конзистентност и рок на траење. CMC, исто така, го спречува формирањето на кристали на мраз во замрзнатата храна, што резултира со мазен, кремаст производ.
Во фармацевтската индустрија, CMC се користи како врзивно средство, дезинтегратор и агент со контролирано ослободување во формулациите за таблети. Подобрете ја компресибилноста и флуидноста на прашокот и обезбедете униформност и стабилност на таблетите. Поради неговите мукоадхезивни и биоадхезивни својства, CMC се користи и како помошен супстанција во офталмолошки, назални и орални формулации.
Во индустријата за хартија, CMC се користи како додаток за влажен крај, врзивно средство за обложување и средство за преса за димензионирање. Го подобрува задржувањето и дренажата на пулпата, ја зголемува јачината и густината на хартијата и обезбедува мазна и сјајна површина. CMC исто така делува како бариера за вода и масло, спречувајќи мастило или други течности да навлезат во хартијата.
Во текстилната индустрија, CMC се користи како средство за димензионирање, згуснувач за печатење и помошно средство за боење. Ја подобрува адхезијата на влакната, ја подобрува пенетрацијата и фиксацијата на бојата и го намалува триењето и брчките. CMC, исто така, дава мекост и вкочанетост на ткаенината, во зависност од DS и MW на полимерот.
Во рударската индустрија, CMC се користи како флокулант, инхибитор и реолошки модификатор во преработката на минерали. Го подобрува таложењето и филтрирањето на цврстите материи, го минимизира одвојувањето од јагленот и ја контролира вискозноста и стабилноста на суспензијата. CMC, исто така, го намалува влијанието врз животната средина на процесот на рударство со минимизирање на употребата на токсични хемикалии и вода.
како заклучок
CMC е разновиден и вреден додаток кој покажува уникатни својства и вискозност поради неговата хемиска структура и интеракција со водата. Неговата растворливост, способност за формирање филм, сврзувачки и адхезивни својства го прават погоден за различни примени во прехранбениот, фармацевтскиот, хартијата, текстилот и рударскиот сектор. Вискозноста на CMC растворите може да се контролира од неколку фактори, како што се концентрацијата, DS, MW, температурата и pH вредноста и може да се карактеризира со неговото однесување со псевдопластично и разредување со смолкнување. ЦУК има позитивно влијание врз квалитетот, ефикасноста и одржливоста на производите и процесите, што го прави суштински дел од модерната индустрија.
Време на објавување: 25-септември 2023 година