1. カルボキシメチルセルロースの概要
英語名：カルボキシルメチルセルロース
略称：CMC
分子式は可変です: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n
外観：白色または淡黄色の繊維状顆粒粉末。
水溶性：水に溶けやすく、透明な粘稠なコロイドを形成し、溶液は中性または弱アルカリ性になります。
特長：界面活性コロイドの高分子化合物で、無臭、無味、無毒です。
天然セルロースは自然界に広く分布しており、最も豊富に存在する多糖類です。しかし、製造段階ではセルロースは通常カルボキシメチルセルロースナトリウムの形で存在するため、正式名称はカルボキシメチルセルロースナトリウム、つまりCMC-Naとなります。工業、建設、医療、食品、繊維、陶磁器などの分野で広く使用されています。
2. カルボキシメチルセルロース技術
セルロースの変性技術としては、エーテル化やエステル化などがあります。
カルボキシメチルセルロースの変換: エーテル化技術におけるカルボキシメチル化反応。セルロースはカルボキシメチル化されて、CMCと呼ばれるカルボキシメチルセルロースが得られます。
カルボキシメチルセルロース水溶液の機能：増粘、皮膜形成、結合、保水、コロイド保護、乳化、懸濁。
3. カルボキシメチルセルロースの化学反応
セルロースのアルカリ化反応:
[C6H7O2(OH) 3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nH2O
アルカリセルロースの後のモノクロロ酢酸のエーテル化反応:
[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nClCH2COONa → [C6H7O2(OH) 2OCH2COONa ]n + nNaC
したがって、カルボキシメチルセルロースを形成するための化学式は次のとおりです: Cell-O-CH2-COONa NaCMC
カルボキシメチルセルロースナトリウム(NaCMC または略して CMC) は、最も一般的に使用される水溶液配合物の粘度を数 cP から数千 cP まで変化させることができる水溶性セルロース エーテルです。
4. カルボキシメチルセルロースの製品特性
1. CMC水溶液の保存：低温や太陽光下では安定ですが、温度変化により溶液の酸性、アルカリ性が変化します。紫外線や微生物の影響により、溶液の粘度が低下したり、腐敗したりすることがあります。長期保存が必要な場合は、適切な防腐剤を添加する必要があります。
2. CMC水溶液の調製方法：最初に粒子を均一に湿らせます。これにより、溶解速度が大幅に向上します。
3. CMC は吸湿性があるため、保管中は湿気から保護する必要があります。
4. 亜鉛、銅、鉛、アルミニウム、銀、鉄、錫、クロムなどの重金属塩は、CMC を沈殿させる可能性があります。
5. PH2.5以下の水溶液では沈殿が生じますが、アルカリを加えて中和すると回収できます。
6. カルシウム、マグネシウム、食塩などの塩は CMC に沈殿作用を及ぼしませんが、溶液の粘度を低下させます。
7. CMC は他の水溶性接着剤、柔軟剤、樹脂と互換性があります。
8. 加工方法の違いにより、CMC の外観は微粉末、粗粒、または繊維状になることがありますが、これは物理的および化学的特性とは何の関係もありません。
9. CMCパウダーの使用方法は簡単です。冷水または40〜50℃の温水に直接加えて溶かすことも可能です。
5. カルボキシメチルセルロースの置換度と溶解度
置換度は、各セルロース単位に結合しているナトリウム カルボキシメチル基の平均数を指します。置換度の最大値は 3 ですが、工業的に最も有用なのは置換度 0.5 ～ 1.2 の NaCMC です。置換度 0.2 ～ 0.3 の NaCMC と置換度 0.7 ～ 0.8 の NaCMC の特性は大きく異なります。前者は pH 7 の水に部分的にしか溶けませんが、後者は完全に溶けます。アルカリ性条件下ではその逆が当てはまります。
6. カルボキシメチルセルロースの重合度と粘度
重合度: 粘度を決定するセルロース鎖の長さを指します。セルロース鎖が長いほど粘度が高くなり、NaCMC 溶液の粘度も高くなります。
粘度: NaCMC 溶液は非ニュートン液体であり、せん断力が増加すると見かけの粘度が低下します。撹拌を停止した後、粘度は安定するまで比例して増加しました。つまり、溶液はチキソトロピー性を示します。
7. カルボキシメチルセルロースの適用範囲
1. 建設業・窯業業
(1) 建築用塗料: 良好な分散、均一な塗料分布。重ね着なし、安定性良好。優れた増粘効果、調整可能なコーティング粘度。
(2) 陶磁器産業: 陶土の可塑性を改善するためのブランクバインダーとして使用されます。耐久性のある釉薬。
2. 洗濯業、化粧品業、タバコ業、繊維印刷業、染色業
(1) 洗濯: 洗濯した汚れが生地に再付着するのを防ぐために、CMC が洗剤に添加されています。
（２）化粧品：増粘、分散、懸濁、安定化等 化粧品の持つ様々な特性を最大限に発揮させることが有益です。
(3) タバコ：タバコシートの接着にはCMCを使用しており、チップの有効利用と生タバコ葉の使用量の削減が可能です。
(4) 繊維: 生地の仕上げ剤として、CMC は高速織機での糸飛びや端切れを軽減します。
(5) 捺染と染色：捺染ペーストに使用され、染料の親水性と浸透性を高め、染色を均一にし、色差を減らすことができます。
3. 蚊取り線香・溶接棒産業
（1）蚊取り線香：CMCは蚊取り線香の靭性を高め、折れたり壊れたりしにくくするために使用されています。
(2) 電極: CMC は、セラミックコーティングの結合と形成を改善し、ブラッシング性能を向上させるための釉薬として使用され、高温でのバーンアウト性能も備えています。
4. 歯磨き粉産業
(1) CMC は歯磨き粉のさまざまな原料との相溶性が良好です。
(2) ペーストは繊細で、水分を分離せず、剥がれず、増粘せず、泡立ちが豊かです。
（３）良好な安定性と適切な粘稠度により、歯磨き粉に良好な形状、保持力、および特に快適な味を与えることができる。
(4)温度変化に強く、保湿性、香り定着性に優れています。
(5) 缶内の小さな剪断と尾引き。
5. 食品産業
（１）酸性飲料：安定剤として、例えばヨーグルト中のタンパク質の凝集による沈殿や層状化を防ぐ。水に溶かすと味が良くなります。置換均一性が良好。
(2) アイスクリーム：水、脂肪、タンパク質などを均一、分散、安定した混合物にし、氷の結晶を避けます。
(3) パンとペストリー: CMC は生地の粘度を制御し、製品の保湿性と保存期間を向上させることができます。
(4) インスタントラーメン: 麺の靭性と調理耐性を高めます。ビスケットやパンケーキの成形性に優れ、ケーキの表面は滑らかで壊れにくいです。
(5) インスタントペースト：ガムベースとして。
(6) CMC は生理学的に不活性であり、発熱量を持ちません。したがって、低カロリー食品を製造することができる。
6. 製紙産業
CMC は紙のサイジングに使用されており、紙の密度が高く、インク浸透耐性が高く、ワックスの捕集性が高く、平滑性が高くなります。紙の着色プロセスにおいて、カラーペーストの転がしやすさを制御するのに役立ちます。紙内部の繊維間の粘着状態を改善し、紙の強度や耐折性を向上させることができます。
7. 石油産業
CMC は、石油およびガスの掘削、井戸掘り、その他のプロジェクトで使用されます。
8. その他
靴、帽子、鉛筆などの接着剤、皮革の艶出し剤や着色剤、泡消火器の安定剤など。
投稿時刻: 2023 年 1 月 4 日