कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोजचे गुणधर्म आणि अनुप्रयोग

1. कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजचा संक्षिप्त परिचय

इंग्रजी नाव: Carboxyl methyl Cellulose

संक्षेप: CMC

आण्विक सूत्र परिवर्तनीय आहे: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n

स्वरूप: पांढरा किंवा हलका पिवळा तंतुमय दाणेदार पावडर.

पाण्याची विद्राव्यता: पाण्यात सहज विरघळणारी, पारदर्शक चिकट कोलोइड तयार करते आणि द्रावण तटस्थ किंवा किंचित अल्कधर्मी असते.

वैशिष्ट्ये: पृष्ठभाग सक्रिय कोलाइडचे उच्च आण्विक संयुग, गंधहीन, चवहीन आणि गैर-विषारी.

नैसर्गिक सेल्युलोज हे निसर्गात मोठ्या प्रमाणावर वितरीत केले जाते आणि ते सर्वात मुबलक पॉलिसेकेराइड आहे. परंतु उत्पादनामध्ये, सेल्युलोज सामान्यत: सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजच्या स्वरूपात अस्तित्वात असते, म्हणून पूर्ण नाव सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज किंवा CMC-Na असावे. उद्योग, बांधकाम, औषध, अन्न, कापड, सिरेमिक आणि इतर क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

2. कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज तंत्रज्ञान

सेल्युलोजच्या बदल तंत्रज्ञानामध्ये हे समाविष्ट आहे: इथरिफिकेशन आणि एस्टरिफिकेशन.

कार्बोक्सिमेथिल सेल्युलोजचे परिवर्तन: इथरिफिकेशन तंत्रज्ञानातील कार्बोक्सिमेथिलेशन प्रतिक्रिया, कार्बोक्सिमेथिल सेल्युलोज मिळविण्यासाठी सेल्युलोज कार्बोक्सिमेथिलेटेड असते, ज्याला CMC असे संबोधले जाते.

कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज जलीय द्रावणाची कार्ये: घट्ट करणे, फिल्म तयार करणे, बाँडिंग, वॉटर रिटेन्शन, कोलाइड प्रोटेक्शन, इमल्सिफिकेशन आणि सस्पेंशन.

3. कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजची रासायनिक प्रतिक्रिया

सेल्युलोज अल्कलायझेशन प्रतिक्रिया:

[C6H7O2(OH) 3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nH2O

अल्कली सेल्युलोज नंतर मोनोक्लोरोएसिटिक ऍसिडची इथरिफिकेशन प्रतिक्रिया:

[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH) 2OCH2COONa ]n + nNaC

म्हणून: कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोज तयार करण्याचे रासायनिक सूत्र आहे: सेल-ओ-सीएच2-सीओओना नासीएमसी

सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज(थोडक्यात NaCMC किंवा CMC) हे पाण्यात विरघळणारे सेल्युलोज इथर आहे जे सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या जलीय द्रावण फॉर्म्युलेशनची स्निग्धता काही cP ते अनेक हजार cP पर्यंत बदलू शकते.

4. कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजची उत्पादन वैशिष्ट्ये

1. CMC जलीय द्रावणाची साठवण: ते कमी तापमानात किंवा सूर्यप्रकाशात स्थिर असते, परंतु तापमानातील बदलांमुळे द्रावणाची आम्लता आणि क्षारता बदलते. अतिनील किरणांच्या किंवा सूक्ष्मजीवांच्या प्रभावाखाली, द्रावणाची चिकटपणा कमी होईल किंवा दूषित होईल. दीर्घकालीन साठवण आवश्यक असल्यास, योग्य संरक्षक जोडणे आवश्यक आहे.

2. CMC जलीय द्रावण तयार करण्याची पद्धत: प्रथम कण एकसमान ओले करा, ज्यामुळे विरघळण्याचे प्रमाण लक्षणीयरीत्या वाढू शकते.

3. CMC हायग्रोस्कोपिक आहे आणि स्टोरेज दरम्यान आर्द्रतेपासून संरक्षित केले पाहिजे.

4. जस्त, तांबे, शिसे, ॲल्युमिनियम, चांदी, लोह, कथील आणि क्रोमियम यांसारख्या जड धातूंचे क्षार CMC ला अवक्षेपण करू शकतात.

5. PH2.5 पेक्षा कमी जलीय द्रावणात पर्जन्यवृष्टी होते, जी अल्कली जोडून तटस्थ केल्यानंतर पुनर्प्राप्त केली जाऊ शकते.

6. जरी कॅल्शियम, मॅग्नेशियम आणि टेबल सॉल्ट सारख्या क्षारांचा CMC वर पर्जन्य प्रभाव नसला तरी ते द्रावणाची चिकटपणा कमी करतात.

7. CMC इतर पाण्यात विरघळणारे गोंद, सॉफ्टनर्स आणि रेझिन्स यांच्याशी सुसंगत आहे.

8. वेगवेगळ्या प्रक्रियेमुळे, CMC चे स्वरूप बारीक पावडर, भरड धान्य किंवा तंतुमय असू शकते, ज्याचा भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांशी काहीही संबंध नाही.

9. CMC पावडर वापरण्याची पद्धत सोपी आहे. ते थेट जोडले जाऊ शकते आणि 40-50 डिग्री सेल्सिअस तापमानात थंड पाण्यात किंवा कोमट पाण्यात विरघळले जाऊ शकते.

5. कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजच्या प्रतिस्थापनाची डिग्री आणि विद्राव्यता

प्रतिस्थापनाची पदवी प्रत्येक सेल्युलोज युनिटला जोडलेल्या सोडियम कार्बोक्झिमेथिल गटांच्या सरासरी संख्येचा संदर्भ देते; प्रतिस्थापन पदवीचे कमाल मूल्य 3 आहे, परंतु सर्वात औद्योगिकदृष्ट्या उपयुक्त NaCMC आहे ज्याची प्रतिस्थापना 0.5 ते 1.2 पर्यंत बदलते. 0.2-0.3 च्या प्रतिस्थापनाची डिग्री असलेल्या NaCMC चे गुणधर्म 0.7-0.8 च्या प्रतिस्थापनाची डिग्री असलेल्या NaCMC पेक्षा बरेच वेगळे आहेत. पूर्वीचे पीएच 7 पाण्यात अंशतः विरघळणारे असते, परंतु नंतरचे पूर्णपणे विरघळणारे असते. अल्कधर्मी परिस्थितीत उलट सत्य आहे.

6. कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजची पॉलिमरायझेशन डिग्री आणि चिकटपणा

पॉलिमरायझेशन डिग्री: सेल्युलोज साखळीच्या लांबीचा संदर्भ देते, जी चिकटपणा निर्धारित करते. सेल्युलोज साखळी जितकी लांब असेल तितकी जास्त स्निग्धता आणि त्याचप्रमाणे NaCMC सोल्यूशन.

स्निग्धता: NaCMC द्रावण हे नॉन-न्यूटोनियन द्रव आहे, आणि जेव्हा कातरणे बल वाढते तेव्हा त्याची स्पष्ट स्निग्धता कमी होते. ढवळणे बंद केल्यानंतर, ते स्थिर राहेपर्यंत चिकटपणा प्रमाणात वाढला. म्हणजेच, समाधान थिक्सोट्रॉपिक आहे.

7. कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोजची अनुप्रयोग श्रेणी

1. बांधकाम आणि सिरॅमिक उद्योग

(1) आर्किटेक्चरल कोटिंग्स: चांगले फैलाव, एकसमान कोटिंग वितरण; लेयरिंग नाही, चांगली स्थिरता; चांगला जाड प्रभाव, समायोज्य कोटिंग चिकटपणा.

(२) सिरेमिक उद्योग: मातीची भांडी प्लॅस्टिकिटी सुधारण्यासाठी रिक्त बाईंडर म्हणून वापरली जाते; टिकाऊ ग्लेझ.

2. धुणे, सौंदर्य प्रसाधने, तंबाखू, कापड छपाई आणि रंगकाम उद्योग

(1) धुणे: धुतलेली घाण फॅब्रिकवर पुन्हा जमा होण्यापासून रोखण्यासाठी डिटर्जंटमध्ये CMC जोडले जाते.

(२) सौंदर्यप्रसाधने : घट्ट करणे, विखुरणे, लटकवणे, स्थिर करणे इ. सौंदर्यप्रसाधनांच्या विविध गुणधर्मांना पूर्ण खेळ देणे फायदेशीर आहे.

(३) तंबाखू: CMC चा वापर तंबाखूच्या शीट बांधण्यासाठी केला जातो, जो प्रभावीपणे चिप्स वापरू शकतो आणि कच्च्या तंबाखूच्या पानांचे प्रमाण कमी करू शकतो.

(४) टेक्सटाइल: कापडांसाठी फिनिशिंग एजंट म्हणून, सीएमसी यार्न स्किपिंग कमी करू शकते आणि हाय-स्पीड लूम्सवरील तुटणे कमी करू शकते.

(५) प्रिंटिंग आणि डाईंग: हे प्रिंटिंग पेस्टमध्ये वापरले जाते, जे रंगांची हायड्रोफिलिक आणि भेदक क्षमता वाढवू शकते, रंग एकसमान बनवू शकते आणि रंगाचा फरक कमी करू शकते.

3. मच्छर कॉइल आणि वेल्डिंग रॉड उद्योग

(१) मॉस्किटो कॉइल: मच्छर कॉइलमध्ये CMC चा वापर मच्छर कॉइलचा कडकपणा वाढवण्यासाठी आणि त्यांना तुटण्याची आणि तुटण्याची शक्यता कमी करण्यासाठी केला जातो.

(२) इलेक्ट्रोड: CMC चा वापर ग्लेझ एजंट म्हणून सिरॅमिक कोटिंगला अधिक चांगले बंध आणि तयार करण्यासाठी, ब्रशिंगच्या चांगल्या कार्यक्षमतेसह केला जातो आणि उच्च तापमानात बर्नआउट कार्यक्षमता देखील असते.

4. टूथपेस्ट उद्योग

(1) CMC ची टूथपेस्टमधील विविध कच्च्या मालाशी चांगली सुसंगतता आहे;

(२) पेस्ट नाजूक असते, पाणी वेगळे करत नाही, सोलून काढत नाही, घट्ट होत नाही आणि त्यात भरपूर फेस असतो;

(३) चांगली स्थिरता आणि योग्य सातत्य, जे टूथपेस्टला चांगला आकार, धारणा आणि विशेषतः आरामदायक चव देऊ शकते;

(4) तापमान बदल, मॉइश्चरायझिंग आणि सुगंध-फिक्सिंगसाठी प्रतिरोधक.

(5) कॅनमध्ये लहान कातरणे आणि शेपटी करणे.

5. अन्न उद्योग

(१) आम्लयुक्त पेये: स्टेबलायझर म्हणून, उदाहरणार्थ, एकत्रीकरणामुळे दहीमधील प्रथिनांचे पर्जन्य आणि स्तरीकरण रोखण्यासाठी; पाण्यात विरघळल्यानंतर चांगली चव; चांगली प्रतिस्थापन एकसमानता.

(२) आइस्क्रीम: बर्फाचे स्फटिक टाळण्यासाठी पाणी, चरबी, प्रथिने इत्यादींचे एकसमान, विखुरलेले आणि स्थिर मिश्रण बनवा.

(३) ब्रेड आणि पेस्ट्री: सीएमसी पिठातील स्निग्धता नियंत्रित करू शकते, ओलावा टिकवून ठेवू शकते आणि उत्पादनाचे शेल्फ लाइफ वाढवू शकते.

(४) झटपट नूडल्स: नूडल्सचा कडकपणा आणि स्वयंपाक प्रतिकार वाढवा; बिस्किटे आणि पॅनकेक्समध्ये त्याची रचना चांगली आहे आणि केकची पृष्ठभाग गुळगुळीत आहे आणि तोडणे सोपे नाही.

(५) झटपट पेस्ट: गम बेस म्हणून.

(6) CMC शारीरिकदृष्ट्या निष्क्रिय आहे आणि त्याचे कोणतेही उष्मांक मूल्य नाही. त्यामुळे कमी-कॅलरीयुक्त पदार्थ तयार करता येतात.

6. कागद उद्योग

CMC चा वापर कागदाच्या आकारमानासाठी केला जातो, ज्यामुळे कागदाला उच्च घनता, चांगली शाई प्रवेश प्रतिरोधकता, उच्च मेण संकलन आणि गुळगुळीत होते. पेपर कलरिंग प्रक्रियेत, ते रंग पेस्टची रोलबिलिटी नियंत्रित करण्यास मदत करते; ते कागदाच्या आतील तंतूंमधील चिकटपणाची स्थिती सुधारू शकते, ज्यामुळे कागदाची ताकद आणि फोल्डिंग प्रतिरोधकता सुधारते.

7. पेट्रोलियम उद्योग

तेल आणि वायू ड्रिलिंग, विहीर खोदणे आणि इतर प्रकल्पांमध्ये CMC चा वापर केला जातो.

8. इतर

शूज, टोपी, पेन्सिल इत्यादींसाठी चिकटवता, चामड्यासाठी पॉलिश आणि कलरंट्स, फोम अग्निशामक यंत्रांसाठी स्टॅबिलायझर्स इ.