Карбоксиметил-цэлюлоза (CMC)-гэта шырока выкарыстоўваецца вадзяная палімерная злучэнне з добрай дысперсіяй, патаўшчэннем і коллоіднай стабільнасцю. Ён атрымліваецца шляхам замены гідраксільных груп на малекулярнай ланцугу цэлюлозы на карбоксіметыльныя групы (–CH2COOH). Гэтая хімічная мадыфікацыя прымушае малекулу CMC мець моцную гідрафільнасць і добрую дысперсільнасць, асабліва ў водным растворы, яна паказвае значную здольнасць да рэгулявання глейкасці, таму яна шырока выкарыстоўваецца ў прамысловасці, харчаванні, медыцыне, касметыцы і іншых палёнах.
1. Вызначэнне і ўплыў фактараў дысперсійнасці CMC
Дысперснасць CMC звычайна ставіцца да яго здольнасці рассейваць і растварацца ў вадзе ці іншых растваральніках. Сама цэлюлоза нераствараецца ў вадзе, але пасля мадыфікацыі CMC мае добрую растваральнасць у вадзе. На яго дысперсійнасць уплывае на многія фактары, у асноўным, уключаючы наступныя аспекты:
Малекулярная маса: малекулярная маса CMC непасрэдна ўплывае на яго растваральнасць і дысперсільнасць. Больш высокая малекулярная маса звычайна азначае вялікую малекулярную структуру, што можа прывесці да павольнага растварэння і можа паўплываць на глейкасць канчатковага раствора, што ўплывае на эфект дысперсіі. CMC з меншай малекулярнай масай мае лепшую дысперсійнасць у растворы, але эфект яго патаўшчэння слабее.
Ступень карбоксиметилирования: Дысперсічнасць CMC цесна звязана са ступенню яго хімічнай мадыфікацыі. Больш высокая ступень карбоксиметилирования азначае больш гідрафільных груп (–COOH) у малекуле, якая можа ўтвараць вадародныя сувязі і ўзмацняць узаемадзеянне паміж малекуламі, тым самым паляпшаючы растваральнасць і дысперсічнасць CMC. Наадварот, меншая ступень карбоксиметилирования можа прывесці да дрэннай дысперсійнасці CMC ці нават цяжкасці ў растварэнні.
Значэнне рН раствора: растваральнасць і дысперсільнасць CMC могуць значна адрознівацца пры розных значэннях рН. У кіслых або нейтральных умовах CMC звычайна больш дысперсійны; У той час як у шчолачных умовах, гідрафільнасць CMC ўзмацняецца, што можа павялічыць глейкасць раствора CMC і паўплываць на яго дысперсійнасць. Такім чынам, карэкціроўка значэння рН мае вырашальнае значэнне для дысперсійнасці CMC.
Іённая трываласць: канцэнтрацыя іёнаў у растворы таксама паўплывае на дысперсійнасць CMC. Высокая канцэнтрацыя соляў або іншых іянізаваных рэчываў можа знізіць яго растваральнасць і дысперсійнасць, узаемадзейнічаючы з адмоўнымі зарадамі ў малекулах CMC. CMC дэманструе добры дысперсійны эфект пры нізкай іённай трываласці.
Тэмпература: Тэмпература таксама аказвае пэўны ўплыў на дысперснасць CMC. Звычайна павышэнне тэмпературы паскорыць працэс растварэння CMC і павысіць дысперсійнасць. Аднак занадта высокая тэмпература можа выклікаць разрыў або агрэгацыю малекулярнай ланцуга CMC, што, у сваю чаргу, уплывае на яго стабільнасць і эфект дысперсіі. Такім чынам, разумны кантроль над тэмпературай мае вырашальнае значэнне для дысперсійнасці CMC.
2. Паля прыкладанняў дысперсійнасці CMC
Выдатная дысперсія CMC робіць яго шырока выкарыстоўваецца ў многіх галінах. Ніжэй прыведзены некаторыя з асноўных абласцей прыкладання:
Пакрыцці і фарбы: У працэсе падрыхтоўкі пакрыццяў і фарбаў CMC, як загушчальнік і дысперсант, могуць эфектыўна разыходзіцца з пігментамі і іншымі цвёрдымі часціцамі і прадухіліць іх пасяленне. Дзякуючы моцнай гідрафільнасці, CMC можа гуляць выдатную дысперсійнасць у пакрыццях на воднай аснове, тым самым паляпшаючы стабільнасць і аднастайнасць пакрыцця.
Харчовая прамысловасць: CMC, як загушчальнік і стабілізатар, шырока выкарыстоўваецца ў харчовай прамысловасці, напрыклад, жэле, марожанае, цукеркі і хлеб. У ежы CMC дапамагае палепшыць тэкстуру і смак прадукту, забяспечваючы аднастайнае змешванне сыравіны за кошт паляпшэння дысперсійнасці.
Фармацэўтычныя прэпараты: У фармацэўтычнай прамысловасці CMC выкарыстоўваецца ў якасці дысперсанта і стабілізатара пры падрыхтоўцы вадкіх прэпаратаў, лекавых геляў, кропель, завісі і іншыя прэпараты. Яго добрая дысперсія дапамагае забяспечыць раўнамернае размеркаванне інгрэдыентаў наркотыкаў і павысіць устойлівасць эфектыўнасці лекаў.
Касметычная прамысловасць: CMC таксама шырока выкарыстоўваецца ў касметыцы, асабліва ў такіх прадуктах, як ласьёны, крэмы, шампуні і гелі для душа. Яго дысперсійнасць можа забяспечыць раўнамернае размеркаванне інгрэдыентаў і палепшыць стабільнасць і выкарыстанне вопыту прадуктаў.
Папера і тэкстыль: CMC часта выкарыстоўваецца ў працэсе вытворчасці паперы і тэкстылю ў якасці загушчальніка і дысперсіі для паляпшэння трываласці і якасці паверхні паперы. У працэсе друку і афарбоўвання тэкстылю CMC можа разыходзіцца з фарбавальнікамі і пігментамі, каб забяспечыць раўнамернае афарбоўванне.
3. Стратэгія аптымізацыі для дысперсійнасці CMC
Для далейшага паляпшэння дысперсійнасці CMC могуць быць прыняты наступныя стратэгіі аптымізацыі:
Адрэгулюйце ступень малекулярнай масы і карбоксиметилирования CMC: Кантроль малекулярнай масы і карбоксиметилирования CMC, яго дысперсійнасць у розных прыкладаннях можна рэгуляваць. Напрыклад, больш высокая малекулярная маса і больш высокая ступень карбоксиметилирования могуць дапамагчы палепшыць дысперсійнасць CMC у водным растворы.
Выкарыстанне павярхоўна-актыўных рэчываў: у некаторых прыкладаннях даданне адпаведнай колькасці павярхоўна-актыўных рэчываў можа палепшыць дысперсійнасць CMC, асабліва пры барацьбе з неспакойныя рэчывы нафта-вады. Павярхоўна -актыўныя рэчывы могуць знізіць міжфазную напружанасць і садзейнічаць дысперсіі малекул CMC.
Аптымізацыя ўмоў растварэння: разумны кантроль над тэмпературай растварэння CMC, значэннем рН і канцэнтрацыяй растваральніка можа палепшыць яго дысперснасць. Напрыклад, CMC звычайна лепш пры нізкай тэмпературы і нейтральных рН.
Складанне з іншымі дысперсантамі: У некаторых спецыяльных дадатках CMC можа быць пагоршана з іншымі дысперсамі для дасягнення лепшай дысперсійнасці. Напрыклад, пэўныя палімеры з высокай малекулярнай масай або натуральныя прадукты могуць працаваць з CMC, каб павысіць яго дысперсійнасць.
Карбоксиметил цэлюлоза мае выдатную дысперсійнасць і шырока выкарыстоўваецца ў пакрыццях, прадуктах харчавання, фармацэўтычных прэпаратах, касметыцы і іншых галінах. На яго дысперсійнасць ўплывае многія фактары, такія як малекулярная маса, ступень карбоксіметыляцыі, значэнне рН, іённая трываласць і тэмпература. Дысперснасць CMC можа быць дадаткова палепшана за кошт адпаведных стратэгій аптымізацыі, такіх як карэкціроўка малекулярнай масы і выкарыстанне павярхоўна -актыўных рэчываў. Па меры таго, як прамысловы попыт працягвае павялічвацца, дэцэнтралізаваныя даследаванні CMC будуць працягваць паглыбляцца, каб задаволіць розныя патрэбы розных абласцей.
Час паведамлення: 20 лютага 2015 г.