1. Breve introdução à carboximetilcelulose
Nome em inglês: Carboxilmetilcelulose
Abreviação: CMC
A fórmula molecular é variável: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n
Aparência: pó granular fibroso branco ou amarelo claro.
Solubilidade em água: facilmente solúvel em água, formando um colóide viscoso transparente, e a solução é neutra ou ligeiramente alcalina.
Características: Composto molecular alto de colóide tensoativo, inodoro, insípido e não tóxico.
A celulose natural é amplamente distribuída na natureza e é o polissacarídeo mais abundante. Mas, na produção, a celulose geralmente se apresenta na forma de carboximetilcelulose sódica, portanto, o nome completo deve ser carboximetilcelulose sódica, ou CMC-Na. Amplamente utilizada na indústria, construção civil, medicina, alimentos, têxteis, cerâmica e outras áreas.
2. Tecnologia de carboximetilcelulose
A tecnologia de modificação da celulose inclui: eterificação e esterificação.
Transformação de carboximetilcelulose: reação de carboximetilação na tecnologia de eterificação, a celulose é carboximetilada para obter carboximetilcelulose, denominada CMC.
Funções da solução aquosa de carboximetilcelulose: espessamento, formação de filme, ligação, retenção de água, proteção coloidal, emulsificação e suspensão.
3. Reação química da carboximetilcelulose
Reação de alcalinização da celulose:
[C6H7O2(OH)3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O
A reação de eterificação do ácido monocloroacético após celulose alcalina:
[C6H7O2(OH)2ONa]n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n + nNaC
Portanto: a fórmula química para a formação da carboximetilcelulose é: Cell-O-CH2-COONa NaCMC
Carboximetilcelulose de sódio(NaCMC ou CMC para abreviar) é um éter de celulose solúvel em água que pode fazer a viscosidade da maioria das formulações de soluções aquosas comumente usadas variar de alguns cP a vários milhares de cP.
4. Características do produto da carboximetilcelulose
1. Armazenamento da solução aquosa de CMC: Ela é estável em baixas temperaturas ou sob luz solar, mas a acidez e a alcalinidade da solução podem variar devido a variações de temperatura. Sob a influência de raios ultravioleta ou microrganismos, a viscosidade da solução pode diminuir ou até mesmo se deteriorar. Se for necessário armazenamento por um longo prazo, um conservante adequado deve ser adicionado.
2. Método de preparação da solução aquosa de CMC: primeiro molhe as partículas uniformemente, o que pode aumentar significativamente a taxa de dissolução.
3. O CMC é higroscópico e deve ser protegido da umidade durante o armazenamento.
4. Sais de metais pesados, como zinco, cobre, chumbo, alumínio, prata, ferro, estanho e cromo, podem causar precipitação de CMC.
5. A precipitação ocorre na solução aquosa abaixo de pH 2,5, que pode ser recuperada após neutralização pela adição de álcali.
6. Embora sais como cálcio, magnésio e sal de cozinha não tenham efeito de precipitação no CMC, eles reduzirão a viscosidade da solução.
7. O CMC é compatível com outras colas, amaciantes e resinas solúveis em água.
8. Devido aos diferentes processamentos, a aparência do CMC pode ser pó fino, grão grosso ou fibroso, o que não tem nada a ver com propriedades físicas e químicas.
9. O método de utilização do pó CMC é simples. Ele pode ser adicionado diretamente e dissolvido em água fria ou morna a 40-50 °C.
5. Grau de substituição e solubilidade da carboximetilcelulose
O grau de substituição refere-se ao número médio de grupos carboximetil de sódio ligados a cada unidade de celulose; o valor máximo do grau de substituição é 3, mas o mais útil industrialmente é o NaCMC, com um grau de substituição variando de 0,5 a 1,2. As propriedades do NaCMC com um grau de substituição de 0,2 a 0,3 são bastante diferentes daquelas do NaCMC com um grau de substituição de 0,7 a 0,8. O primeiro é apenas parcialmente solúvel em água com pH 7, mas o último é completamente solúvel. O oposto é verdadeiro em condições alcalinas.
6. Grau de polimerização e viscosidade da carboximetilcelulose
Grau de polimerização: refere-se ao comprimento da cadeia de celulose, que determina a viscosidade. Quanto maior a cadeia de celulose, maior a viscosidade, assim como a solução de NaCMC.
Viscosidade: A solução de NaCMC é um líquido não newtoniano e sua viscosidade aparente diminui com o aumento da força de cisalhamento. Após a interrupção da agitação, a viscosidade aumentou proporcionalmente até se manter estável. Ou seja, a solução é tixotrópica.
7. Faixa de aplicação da carboximetilcelulose
1. Construção e indústria cerâmica
(1) Revestimentos arquitetônicos: boa dispersão, distribuição uniforme do revestimento; sem camadas, boa estabilidade; bom efeito de espessamento, viscosidade do revestimento ajustável.
(2) Indústria cerâmica: usada como aglutinante em branco para melhorar a plasticidade da argila cerâmica; esmalte durável.
2. Indústrias de lavagem, cosméticos, tabaco, impressão e tingimento de têxteis
(1) Lavagem: CMC é adicionado ao detergente para evitar que a sujeira lavada se deposite novamente no tecido.
(2) Cosméticos: espessantes, dispersantes, suspensores, estabilizantes, etc. É benéfico aproveitar ao máximo as várias propriedades dos cosméticos.
(3) Tabaco: O CMC é usado para colar folhas de tabaco, o que pode usar lascas de forma eficaz e reduzir a quantidade de folhas de tabaco cru.
(4) Têxtil: Como agente de acabamento para tecidos, o CMC pode reduzir a quebra de fios e pontas em teares de alta velocidade.
(5) Impressão e tingimento: É usado em pasta de impressão, o que pode aumentar a capacidade hidrofílica e de penetração dos corantes, tornar o tingimento uniforme e reduzir a diferença de cor.
3. Indústria de bobinas de mosquito e hastes de soldagem
(1) Espirais de mosquito: O CMC é usado em espirais de mosquito para aumentar a resistência das espirais de mosquito e torná-las menos propensas a quebrar e quebrar.
(2) Eletrodo: O CMC é usado como um agente de esmalte para tornar o revestimento cerâmico melhor aderido e formado, com melhor desempenho de escovação e também tem desempenho de queima em altas temperaturas.
4. Indústria de pasta de dente
(1) O CMC tem boa compatibilidade com diversas matérias-primas em pasta de dente;
(2) A pasta é delicada, não separa água, não descasca, não engrossa e tem espuma rica;
(3) Boa estabilidade e consistência adequada, o que pode dar à pasta de dente boa forma, retenção e sabor particularmente confortável;
(4) Resistente a mudanças de temperatura, hidratante e fixador de fragrâncias.
(5) Pequenos cortes e rejeitos em latas.
5. Indústria alimentícia
(1) Bebidas ácidas: Como estabilizante, por exemplo, para evitar a precipitação e estratificação de proteínas no iogurte devido à agregação; melhor sabor após dissolução em água; boa uniformidade de substituição.
(2) Sorvete: Faça com que água, gordura, proteína, etc. formem uma mistura uniforme, dispersa e estável para evitar cristais de gelo.
(3) Pão e pastelaria: o CMC pode controlar a viscosidade da massa, aumentar a retenção de umidade e a vida útil do produto.
(4) Macarrão instantâneo: aumenta a dureza e a resistência ao cozimento do macarrão; tem boa conformabilidade em biscoitos e panquecas, e a superfície do bolo é lisa e não quebra facilmente.
(5) Pasta instantânea: como base de goma.
(6) O CMC é fisiologicamente inerte e não possui valor calórico. Portanto, alimentos de baixa caloria podem ser produzidos.
6. Indústria de papel
O CMC é utilizado para colagem de papel, o que confere ao papel alta densidade, boa resistência à penetração de tinta, alta capacidade de coleta de cera e lisura. No processo de coloração do papel, auxilia no controle da capacidade de enrolamento da pasta colorida; pode melhorar a aderência entre as fibras internas do papel, aumentando assim a resistência e a resistência à dobra.
7. Indústria do petróleo
O CMC é usado em perfuração de petróleo e gás, escavação de poços e outros projetos.
8. Outros
Adesivos para sapatos, chapéus, lápis, etc., polidores e corantes para couro, estabilizadores para extintores de espuma, etc.
Horário da publicação: 04/01/2023