מאפיינים ויישומים של תאית קרבוקסימטיל

1. הקדמה קצרה של Carboxymethyl Cellulose

שם באנגלית: Carboxyl methyl Cellulose

קיצור: CMC

הנוסחה המולקולרית משתנה: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n

מראה: אבקה גרגירית לבנה או צהובה בהירה.

מסיסות מים: מסיס בקלות במים, יוצר קולואיד צמיג שקוף, והתמיסה היא ניטרלית או מעט בסיסית.

מאפיינים: תרכובת מולקולרית גבוהה של קולואיד פעיל משטח, חסר ריח, חסר טעם ולא רעיל.

תאית טבעית מופצת באופן נרחב בטבע והיא הפוליסכריד השכיח ביותר. אבל בייצור, תאית קיימת בדרך כלל בצורה של תאית נתרן קרבוקסימתיל, ולכן השם המלא צריך להיות נתרן קרבוקסימתיל תאית, או CMC-Na. בשימוש נרחב בתעשייה, בנייה, רפואה, מזון, טקסטיל, קרמיקה ותחומים אחרים.

2. טכנולוגיית Carboxymethyl cellulose

טכנולוגיית השינוי של תאית כוללת: האתריפיקציה והאסטריפיקציה.

טרנספורמציה של תאית carboxymethyl: תגובת carboxymethylation בטכנולוגיית etherification, תאית עוברת carboxymethylated לקבלת carboxymethyl תאית, המכונה CMC.

פונקציות של תמיסה מימית של תאית קרבוקסימטיל: עיבוי, יצירת סרט, הדבקה, שמירה על מים, הגנה על קולואידים, אמולסיפיקציה והשעיה.

3. תגובה כימית של תאית קרבוקסימטיל

תגובת אלקליזציה של תאית:

[C6H7O2(OH) 3]n + nNaOH →[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nH2O

תגובת האתריפיקציה של חומצה מונוכלורואצטית לאחר תאית אלקלית:

[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH) 2OCH2COONa ]n + nNaC

לכן: הנוסחה הכימית ליצירת תאית קרבוקסימטיל היא: Cell-O-CH2-COONa NaCMC

נתרן קרבוקסימיל תאית(NaCMC או בקיצור CMC) הוא אתר תאית מסיס במים שיכול לגרום לצמיגות של תמיסות תמיסות מימיות הנפוצות ביותר להשתנות מכמה cP לכמה אלפי cP.

4. מאפייני המוצר של תאית קרבוקסימטיל

1. אחסון תמיסה מימית של CMC: היא יציבה בטמפרטורה נמוכה או באור שמש, אך החומציות והבסיסיות של התמיסה ישתנו עקב שינויי טמפרטורה. בהשפעת קרניים אולטרה סגולות או מיקרואורגניזמים, צמיגות התמיסה תפחת או אפילו תיפגם. אם נדרש אחסון לטווח ארוך, יש להוסיף חומר משמר מתאים.

2. שיטת הכנה של תמיסה מימית של CMC: תחילה יש להרטיב את החלקיקים בצורה אחידה, מה שיכול להגביר משמעותית את קצב הפירוק.

3. CMC הוא היגרוסקופי ויש להגן עליו מפני לחות במהלך האחסון.

4. מלחי מתכות כבדות כגון אבץ, נחושת, עופרת, אלומיניום, כסף, ברזל, פח וכרום עלולים לגרום למשקעים של CMC.

5. משקעים מתרחשים בתמיסה המימית מתחת ל-PH2.5, אשר ניתן לשחזר לאחר הנטרול על ידי הוספת אלקלי.

6. למרות שלמלחים כמו סידן, מגנזיום ומלח שולחן אין השפעת משקעים על CMC, הם יפחיתו את צמיגות התמיסה.

7. CMC תואם לדבקים אחרים, מרככים ושרף מסיסים במים.

8. בשל עיבוד שונה, המראה של CMC יכול להיות אבקה עדינה, גרגר גס או סיבי, שאין לו שום קשר לתכונות פיזיקליות וכימיות.

9. שיטת השימוש באבקת CMC פשוטה. ניתן להוסיף ישירות ולהמיס אותו במים קרים או במים חמימים ב-40-50 מעלות צלזיוס.

5. מידת ההחלפה והמסיסות של תאית קרבוקסימטיל

מידת ההחלפה מתייחסת למספר הממוצע של קבוצות נתרן קרבוקסימיל המחוברות לכל יחידת תאית; הערך המרבי של דרגת ההחלפה הוא 3, אך השימושי ביותר מבחינה תעשייתית הוא NaCMC עם דרגת החלפה הנעה בין 0.5 ל-1.2. המאפיינים של NaCMC עם דרגת החלפה של 0.2-0.3 שונות בתכלית מאלו של NaCMC עם דרגת החלפה של 0.7-0.8. הראשון מסיס רק חלקית במים pH 7, אך האחרון מסיס לחלוטין. ההיפך הוא הנכון בתנאים בסיסיים.

6. דרגת פילמור וצמיגות של תאית קרבוקסימתיל

דרגת פילמור: מתייחסת לאורכה של שרשרת התאית, הקובעת את הצמיגות. ככל ששרשרת התאית ארוכה יותר, כך הצמיגות גדולה יותר, וכך גם תמיסת ה-NaCMC.

צמיגות: תמיסה של NaCMC היא נוזל לא ניוטוני, וצמיגותו הנראית יורדת כאשר כוח הגזירה גדל. לאחר הפסקת הערבוב, הצמיגות עלתה באופן פרופורציונלי עד שהיא נותרה יציבה. כלומר, הפתרון הוא טיקסוטרופי.

7. טווח יישום של תאית carboxymethyl

1. תעשייה בנייה וקרמיקה

(1) ציפויים אדריכליים: פיזור טוב, פיזור ציפוי אחיד; ללא שכבות, יציבות טובה; אפקט עיבוי טוב, צמיגות ציפוי מתכווננת.

(2) תעשיית קרמיקה: משמש כקלסר ריק לשיפור הפלסטיות של חימר חרס; זיגוג עמיד.

2. תעשיות כביסה, קוסמטיקה, טבק, דפוס טקסטיל וצביעה

(1) כביסה: CMC מתווסף לחומר הניקוי כדי למנוע מהלכלוך השטוף להתמקם מחדש על הבד.

(2) מוצרי קוסמטיקה: עיבוי, פיזור, השעיה, ייצוב וכו'. מועיל לתת משחק מלא לתכונות השונות של הקוסמטיקה.

(3) טבק: CMC משמש להדבקת דפי טבק, שיכולים להשתמש ביעילות בצ'יפס ולהפחית את כמות עלי הטבק הגולמיים.

(4) טקסטיל: כסוכן גימור לבדים, CMC יכול להפחית את דילוג החוט ושבירת הקצה בנולים במהירות גבוהה.

(5) הדפסה וצביעה: הוא משמש במשחת הדפסה, שיכולה לשפר את יכולת ההידרופיליות והחדירה של צבעים, להפוך את הצביעה לאחידה ולהפחית את הבדלי הצבע.

3. תעשיית סליל יתושים ומוטות ריתוך

(1) סלילי יתושים: CMC משמש בסלילי יתושים כדי לשפר את הקשיחות של סלילי יתושים ולהפחית את הסיכוי להישבר ולהישבר.

(2) אלקטרודה: CMC משמש כסוכן זיגוג כדי להפוך את הציפוי הקרמי ללוכד וליצור טוב יותר, עם ביצועי צחצוח טובים יותר, ויש לו גם ביצועי שחיקה בטמפרטורות גבוהות.

4. תעשיית משחות שיניים

(1) ל-CMC תאימות טובה לחומרי גלם שונים במשחת שיניים;

(2) העיסה עדינה, אינה מפרידה מים, אינה מתקלפת, אינה מתעבה ובעלת קצף עשיר;

(3) יציבות טובה ועקביות מתאימה, שיכולים לתת למשחת שיניים צורה טובה, שימור וטעם נוח במיוחד;

(4) עמיד בפני שינויי טמפרטורה, לחות וקיבוע ריח.

(5) גזירה קטנה וזנב בקופסאות שימורים.

5. תעשיית המזון

(1) משקאות חומציים: כמייצב, למשל, למניעת משקעים וריבוד של חלבונים ביוגורט עקב צבירה; טעם טוב יותר לאחר המסה במים; אחידות תחליפים טובה.

(2) גלידה: מכינים מים, שומן, חלבון וכו' לתערובת אחידה, מפוזרת ויציבה כדי להימנע מגבישי קרח.

(3) לחם ומאפה: CMC יכול לשלוט בצמיגות הבלילה, לשפר את שמירת הלחות וחיי המדף של המוצר.

(4) אטריות אינסטנט: הגבירו את הקשיחות וההתנגדות לבישול של אטריות; יש לו יכולת צורה טובה בביסקוויטים ובלביבות, ומשטח העוגה חלק ולא קל לשבור.

(5) הדבקה מיידית: כבסיס מסטיק.

(6) CMC אינרטי מבחינה פיזיולוגית ואין לו ערך קלורי. לכן, ניתן לייצר מזונות דלי קלוריות.

6. תעשיית הנייר

CMC משמש לעיבוד נייר, מה שהופך את הנייר בעל צפיפות גבוהה, עמידות טובה לחדירת דיו, איסוף שעווה גבוה וחלקות. בתהליך של צביעת נייר, זה עוזר לשלוט על יכולת הגלגול של משחת הצבע; זה יכול לשפר את מצב הדביקות בין סיבים בתוך הנייר, ובכך לשפר את החוזק ועמידות הקיפול של הנייר.

7. תעשיית הנפט

CMC משמש בקידוחי נפט וגז, חפירת בארות ופרויקטים אחרים.

8. אחרים

דבקים לנעליים, כובעים, עפרונות וכדומה, חומרי הברקה וחומרי צבע לעור, מייצבים למטפי קצף וכו'.