Carboxymethylcellulose (CMC) ialah aditif berfungsi yang digunakan secara meluas dalam pelbagai industri seperti makanan, farmaseutikal, pembuatan kertas, tekstil dan perlombongan. Ia berasal daripada selulosa semula jadi, yang banyak terdapat dalam tumbuhan dan bahan biologi lain. CMC ialah polimer larut air dengan sifat unik termasuk kelikatan, penghidratan, lekatan dan lekatan.
Ciri-ciri CMC
CMC ialah derivatif selulosa yang diubah suai secara kimia dengan memasukkan kumpulan karboksimetil ke dalam strukturnya. Pengubahsuaian ini meningkatkan keterlarutan dan hidrofilik selulosa, dengan itu meningkatkan kefungsian. Sifat CMC bergantung pada tahap penggantian (DS) dan berat molekul (MW). DS ditakrifkan sebagai bilangan purata kumpulan karboksimetil setiap unit glukosa dalam tulang belakang selulosa, manakala MW mencerminkan saiz dan pengedaran rantai polimer.
Salah satu sifat utama CMC ialah keterlarutan airnya. CMC mudah larut dalam air, membentuk larutan likat dengan sifat pseudoplastik. Tingkah laku reologi ini terhasil daripada interaksi antara molekul antara molekul CMC, mengakibatkan penurunan kelikatan di bawah tegasan ricih. Sifat pseudoplastik penyelesaian CMC menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi seperti pemekat, penstabil dan agen penggantungan.
Satu lagi ciri penting CMC ialah keupayaannya membentuk filem. Penyelesaian CMC boleh dibuang ke dalam filem dengan sifat mekanikal yang sangat baik, ketelusan dan fleksibiliti. Filem ini boleh digunakan sebagai salutan, lamina dan bahan pembungkusan.
Di samping itu, CMC mempunyai sifat ikatan dan ikatan yang baik. Ia membentuk ikatan yang kuat dengan permukaan yang berbeza, termasuk kayu, logam, plastik dan fabrik. Harta ini telah membawa kepada penggunaan CMC dalam pengeluaran salutan, pelekat dan dakwat.
Kelikatan CMC
Kelikatan larutan CMC bergantung kepada beberapa faktor seperti kepekatan, DS, MW, suhu, dan pH. Secara umum, penyelesaian CMC mempamerkan kelikatan yang lebih tinggi pada kepekatan yang lebih tinggi, DS, dan MW. Kelikatan juga meningkat dengan penurunan suhu dan pH.
Kelikatan larutan CMC dikawal oleh interaksi antara rantai polimer dan molekul pelarut dalam larutan. Molekul CMC berinteraksi dengan molekul air melalui ikatan hidrogen, membentuk cangkerang penghidratan di sekeliling rantai polimer. Cangkang penghidratan ini mengurangkan mobiliti rantai polimer, dengan itu meningkatkan kelikatan larutan.
Tingkah laku reologi penyelesaian CMC dicirikan oleh lengkung aliran, yang menerangkan hubungan antara tegasan ricih dan kadar ricih penyelesaian. Penyelesaian CMC mempamerkan tingkah laku aliran bukan Newtonian, yang bermaksud bahawa kelikatannya berubah mengikut kadar ricih. Pada kadar ricih yang rendah, kelikatan larutan CMC lebih tinggi, manakala pada kadar ricih yang tinggi, kelikatan berkurangan. Tingkah laku penipisan ricih ini disebabkan oleh rantaian polimer yang menjajar dan meregang di bawah tegasan ricih, mengakibatkan pengurangan daya antara molekul antara rantai dan penurunan kelikatan.
Pemakaian CMC
CMC digunakan secara meluas dalam bidang yang berbeza kerana sifat unik dan tingkah laku reologinya. Dalam industri makanan, CMC digunakan sebagai pemekat, penstabil, pengemulsi dan penambahbaik tekstur. Ia ditambah kepada makanan seperti ais krim, minuman, sos dan barangan bakar untuk memperbaiki tekstur, konsistensi dan jangka hayatnya. CMC juga menghalang pembentukan kristal ais dalam makanan sejuk beku, menghasilkan produk yang licin dan berkrim.
Dalam industri farmaseutikal, CMC digunakan sebagai bahan pengikat, penghancur dan agen pelepas terkawal dalam formulasi tablet. Meningkatkan kebolehmampatan dan kecairan serbuk dan memastikan keseragaman dan kestabilan tablet. Oleh kerana sifat mukoadhesif dan biopelekatnya, CMC juga digunakan sebagai eksipien dalam formulasi oftalmik, hidung dan mulut.
Dalam industri kertas, CMC digunakan sebagai bahan tambahan akhir basah, pengikat salutan dan agen penekan saiz. Ia meningkatkan pengekalan dan saliran pulpa, meningkatkan kekuatan dan ketumpatan kertas, dan memberikan permukaan licin dan berkilat. CMC juga bertindak sebagai penghalang air dan minyak, menghalang dakwat atau cecair lain daripada menembusi kertas.
Dalam industri tekstil, CMC digunakan sebagai agen saiz, pemekat percetakan, dan pencelupan tambahan. Ia meningkatkan lekatan gentian, meningkatkan penembusan warna dan penetapan, dan mengurangkan geseran dan kedutan. CMC juga memberikan kelembutan dan kekakuan pada fabrik, bergantung pada DS dan MW polimer.
Dalam industri perlombongan, CMC digunakan sebagai flokulan, perencat dan pengubah reologi dalam pemprosesan mineral. Ia meningkatkan pemendapan dan penapisan pepejal, meminimumkan pengasingan daripada gangue arang batu, dan mengawal kelikatan dan kestabilan ampaian. CMC juga mengurangkan kesan alam sekitar proses perlombongan dengan meminimumkan penggunaan bahan kimia toksik dan air.
kesimpulannya
CMC ialah bahan tambah serba boleh dan berharga yang mempamerkan sifat unik dan kelikatan kerana struktur kimia dan interaksi dengan air. Keterlarutan, keupayaan membentuk filem, sifat mengikat dan lekatan menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang berbeza dalam sektor makanan, farmaseutikal, kertas, tekstil dan perlombongan. Kelikatan larutan CMC boleh dikawal oleh beberapa faktor, seperti kepekatan, DS, MW, suhu, dan pH, dan boleh dicirikan oleh tingkah laku pseudoplastik dan penipisan ricihnya. CMC mempunyai kesan positif terhadap kualiti, kecekapan dan kemampanan produk dan proses, menjadikannya bahagian penting dalam industri moden.
Masa siaran: Sep-25-2023