Карбоксиметил целюлоза (CMC)-це широко використовувана водорозчинна полімерна сполука з хорошою дисперсністю, потовщенням та колоїдною стабільністю. Його отримують шляхом заміни гідроксильних груп на молекулярному ланцюзі целюлози на карбоксиметильні групи (–CH2COOH). Ця хімічна модифікація змушує молекулу CMC мати сильну гідрофільність та гарну дисперсність, особливо у водному розчині, вона демонструє значну здатність до коригування в'язкості, тому вона широко використовується в промисловості, продуктах харчування, медицині, косметиці та інших галузях.
1. Визначення та впливають на фактори дисперсійності CMC
Дисферність CMC зазвичай посилається на його здатність розсіювати та розчинятися у воді чи інших розчинниках. Сама целюлоза нерозчинна у воді, але після модифікації CMC має хорошу розчинність води. На його дисперсність впливає багато факторів, в основному, включаючи такі аспекти:
Молекулярна маса: молекулярна маса CMC безпосередньо впливає на його розчинність та дисперсність. Більш висока молекулярна маса зазвичай означає більшу молекулярну структуру, що може призвести до повільнішого розчинення і може впливати на в'язкість кінцевого розчину, тим самим впливаючи на ефект дисперсії. CMC з нижчою молекулярною масою має кращу дисперсність у розчині, але його потовщення ефекту слабший.
Ступінь карбоксиметилювання: дисперсність CMC тісно пов'язана зі ступенем хімічної модифікації. Більш високий ступінь карбоксиметилювання означає більше гідрофільних груп (–COOH) у молекулі, які можуть утворювати водневі зв’язки та посилювати взаємодію між молекулами, тим самим покращуючи розчинність та дисперсність КМК. Навпаки, менший ступінь карбоксиметилювання може призвести до поганої дисперсності CMC або навіть труднощів у розчині.
Значення рН рішення: розчинність та дисперсність CMC можуть суттєво відрізнятися при різних значеннях рН. У кислих або нейтральних умовах CMC, як правило, більш дисперсним; Хоча в лугових умовах гідрофільність CMC посилюється, що може збільшити в'язкість розчину CMC та вплинути на його дисперсність. Тому коригування значення pH має вирішальне значення для дисперсності CMC.
Іонна міцність: концентрація іонів у розчині також вплине на дисперсність СМК. Високі концентрації солей або інших іонізованих речовин можуть зменшити його розчинність та дисперсність шляхом взаємодії з негативними зарядами в молекулах CMC. CMC демонструє хороший дисперсійний ефект при низькій іонній міцності.
Температура: Температура також має певний вплив на дисперсність CMC. Як правило, підвищення температури прискорить процес розчинення CMC та покращить дисперсність. Однак занадто висока температура може спричинити поломку або агрегацію молекулярного ланцюга CMC, що, в свою чергу, впливає на його стабільність та ефект дисперсії. Тому розумний контроль температури має вирішальне значення для дисперсності CMC.
2. Поля застосування дисперсійності CMC
Відмінна дисперсність CMC робить його широко використовується у багатьох полях. Нижче наведено деякі основні сфери застосування:
Покриття та фарби: У процесі підготовки покриттів та фарб CMC, як загусник і диспергант, може ефективно розповсюджувати пігменти та інші тверді частинки та запобігти їх поселенню. Завдяки своїй сильній гідрофільності CMC може грати відмінну дисперсність у покриттів на водній основі, тим самим покращуючи стабільність та рівномірність покриття.
Харчова промисловість: CMC, як загусник і стабілізатор, широко використовується в харчовій промисловості, таких як желе, морозиво, цукерки та хліб. У їжі CMC допомагає покращити текстуру та смак продукту, забезпечуючи при цьому рівномірне змішування сировини, покращуючи дисперсність.
Фармацевтичні препарати: У фармацевтичній промисловості CMC використовується як диспергатор та стабілізатор при приготуванні рідких препаратів, лікарських гелів, очних крапель, суспензій та інших препаратів. Його хороша дисперсність допомагає забезпечити рівномірний розподіл інгредієнтів наркотиків та підвищення стабільності ефективності лікарських засобів.
Косметична промисловість: CMC також широко використовується в косметиці, особливо в таких продуктах, як лосьйони, креми, шампуні та гелі для душу. Його дисперсність може забезпечити рівномірний розподіл інгредієнтів та покращити стабільність та використовувати досвід продуктів.
Папір та текстиль: CMC часто використовується у виробничому процесі паперу та текстилю як загусника та диспергатора для поліпшення міцності та якості поверхні паперу. У процесі друку та фарбування текстилю CMC може розсіювати барвники та пігменти, щоб забезпечити рівномірні ефекти фарбування.
3. Стратегія оптимізації для дисперсності CMC
Для подальшого вдосконалення дисперсності CMC можна прийняти наступні стратегії оптимізації:
Відрегулюйте ступінь молекулярної маси та карбоксиметилювання CMC: контролюючи ступінь молекулярної маси та карбоксиметилювання CMC, його дисперсність у різних застосуванні може бути відрегульована. Наприклад, більш висока молекулярна маса та більш високий ступінь карбоксиметилювання можуть допомогти покращити дисперсність CMC у водному розчині.
Використання ПАР: У деяких додатках додавання відповідної кількості поверхневих речовин може покращити дисперсність CMC, особливо при боротьбі з нафтоводними невертними речовинами. Поверхнево -активні речовини можуть зменшити міжфазну напругу та сприяти дисперсії молекул CMC.
Оптимізація умов розчинення: Розумний контроль температури розчинення CMC, значення рН та концентрація розчинника може покращити його дисперсність. Наприклад, CMC, як правило, краще при низькій температурі та нейтральних умовах рН.
Складання з іншими диспергаторами: У деяких спеціальних програмах CMC може бути складений з іншими диспергаторами для досягнення кращої дисперсності. Наприклад, певні полімери з високою молекулярною масою або натуральні продукти можуть працювати з CMC для підвищення його дисперсності.
Карбоксиметил целюлоза має відмінну дисперсність і широко використовується в покритті, харчових продуктах, фармацевтиках, косметиці та інших галузях. На його дисперсність впливає багато факторів, таких як молекулярна маса, ступінь карбоксиметилювання, значення рН, іонна міцність та температура. Дисперсність CMC може бути додатково вдосконалена за допомогою відповідних стратегій оптимізації, таких як регулювання молекулярної маси та використання ПАР. По мірі того, як промисловий попит продовжує збільшуватися, децентралізовані дослідження CMC продовжуватимуть поглиблюватися для задоволення різноманітних потреб різних сфер.
Час посади: 20-2025 лютого