カルボキシメチルセルロース (CMC) は、セルロースのカルボキシメチル化後に得られます。その水溶液は増粘、皮膜形成、結合、保水、コロイド保護、乳化、懸濁の機能を持ち、石油、食品、医薬品など、繊維、製紙業界で広く使用されており、最も重要な溶液の1つです。セルロースエーテル。天然セルロースは自然界で最も広く分布し、最も豊富に存在する多糖類であり、その供給源は非常に豊富です。現在のセルロースの改質技術は主にエーテル化とエステル化に焦点が当てられている。カルボキシメチル化はエーテル化技術の一種です。
物理的性質
カルボキシメチルセルロースナトリウム（CMC）はアニオン性セルロースエーテルで、白色またはわずかに黄色の綿状繊維粉末または白色粉末の外観を持ち、無臭、無味、無毒です。冷水または熱水に容易に溶け、一定の粘度の透明な溶液を形成します。溶液は中性または弱アルカリ性で、エタノール、エーテル、イソプロパノール、アセトンなどの有機溶媒には不溶ですが、60％含水エタノールまたはアセトン溶液には可溶です。吸湿性があり、光と熱に対して安定で、温度の上昇とともに粘度が低下します。溶液はpH 2〜10で安定です。pH 2未満では固体が沈殿します。pH 10を超えると粘度が低下します。変色温度は227℃、炭化温度は252℃、2%水溶液の表面張力は71mn/nです。
化学的性質
カルボキシメチル置換基のセルロース誘導体から製造され、セルロースを水酸化ナトリウムで処理してアルカリセルロースを形成し、その後モノクロロ酢酸と反応させます。セルロースを構成するグルコース単位には置換可能な水酸基が3つあるため、置換度の異なる製品が得られます。平均して、乾燥重量 1 g あたり 1 mmol のカルボキシメチルが導入されました。これは水と希酸には不溶ですが、膨潤させてイオン交換クロマトグラフィーに使用できます。カルボキシメチルの pKa は、純水では約 4、0.5mol/L NaCl では約 3.5 です。これは弱酸性の陽イオン交換体であり、通常、pH > 4 で中性タンパク質と塩基性タンパク質の分離に使用されます。ヒドロキシル基の40%以上がカルボキシメチル基に置換されており、水に溶解して安定した高粘度のコロイド溶液を形成します。
主な目的
カルボキシメチルセルロース (CMC) は、安定した性能を備えた無毒、無臭の白色の凝集性粉末であり、水に容易に溶けます。その水溶液は中性またはアルカリ性の透明な粘稠な液体で、他の水溶性接着剤や樹脂には可溶ですが、不溶性です。エタノールなどの有機溶媒中。 CMCは接着剤、増粘剤、懸濁剤、乳化剤、分散剤、安定剤、サイズ剤などとして使用できます。
カルボキシメチルセルロースナトリウム（CMC）は、セルロースエーテルの中で最も生産量が多く、最も広く使用され、最も便利な製品であり、一般に「工業用グルタミン酸ナトリウム」として知られています。
1. 石油や天然ガスの掘削、井戸掘り、その他のプロジェクトに使用されます。
① CMC を含む泥は、井戸壁を薄くて堅い、浸透性の低いろ過ケーキを形成し、水の損失を減らします。
②CMCを泥に添加した後、掘削装置は低い初期せん断力を得ることができるため、泥は泥に包まれているガスを容易に放出することができ、同時に瓦礫は泥ピットに迅速に廃棄されます。
③掘削泥水は他の懸濁分散液と同様に一定の生存期間を持っていますが、CMCを添加することで安定化し、生存期間を延長することができます。
④ CMC を含む泥はカビの影響がほとんどないため、高い pH 値を維持したり、防腐剤を使用したりする必要がありません。
⑤ 掘削泥水洗浄液処理剤としてCMCを配合しており、各種可溶性塩類の汚染に耐性があります。
⑥ CMCを含む泥は安定性が良く、150℃以上の温度でも水分の損失が少なくなります。
粘度が高く置換度の高いCMCは密度が低い泥土に適しており、粘度が低く置換度が高いCMCは密度が高い泥土に適しています。 CMC の選択は、泥の種類、地域、井戸の深さなどのさまざまな条件に応じて決定する必要があります。
2.繊維、印刷、染色業界で使用されます。繊維産業では、綿、シルクウール、化学繊維、混紡糸、その他の強力な素材の軽量糸のサイジング剤として CMC を使用しています。
3. 製紙業界での使用 CMC は製紙業界で紙の表面平滑剤やサイズ剤として使用できます。パルプに CMC を 0.1% ～ 0.3% 添加すると、紙の引張強度が 40% ～ 50%、圧縮破断性が 50%、混練性が 4 ～ 5 倍向上します。
4. CMC は合成洗剤に添加すると汚れ吸着剤として使用できます。歯磨き粉業界などの日用化学物質 CMC グリセリン水溶液は、歯磨き粉のガムベースとして使用されます。製薬産業では増粘剤および乳化剤として使用されます。 CMC水溶液を増粘して浮遊鉱物処理などに使用します。
5. 陶磁器産業では、接着剤、可塑剤、釉薬の懸濁剤、色固定剤などとして使用できます。
6. 保水性と強度を向上させるために建築に使用されます。
7. 食品業界で使用されています。食品業界では、アイスクリーム、缶詰、早麺の増粘剤、ビールなどの整泡剤などの増粘剤、結合剤、賦形剤として置換度の高いCMCが使用されています。
8. 製薬業界は、錠剤の結合剤、崩壊剤、および懸濁液の懸濁剤として、適切な粘度を備えた CMC を選択します。
投稿日時: 2022 年 11 月 3 日