1.CMC Signification
La carboxyméthylcellulose sodique (abrégée en CMC) est un éther de cellulose soluble dans l'eau et est largement utilisée dans des industries telles que l'alimentation, la médecine, les produits chimiques quotidiens, le pétrole, le textile et la papeterie. En tant qu'additif efficace et multifonctionnel, le CMC possède d'excellentes propriétés telles que l'épaississement, la stabilisation, l'émulsification et la rétention d'eau. Ce guide fournira une introduction détaillée aux sources de matières premières, au champ d'application, au processus de production et aux perspectives de marché du CMC, aidant les clients à avoir une compréhension complète de ce produit important.
2. Le développement historique du CMC
Au début du 19ème siècle : Les scientifiques ont découvert pour la première fois que la cellulose pouvait être modifiée par des méthodes chimiques.
En 1918, des chimistes allemands ont synthétisé pour la première fois la carboxyméthylcellulose (CMC).
Dans les années 1930 : La production industrielle a commencé, initialement utilisée dans les industries adhésives et textiles.
Dans les années 1950 : Le CMC de qualité alimentaire a été approuvé pour une utilisation et est devenu un additif alimentaire (E466).
Au 21ème siècle, avec la croissance des demandes de protection de l'environnement, l'application du CMC dans des domaines tels que la médecine et les nouvelles énergies s'est rapidement étendue.
Aujourd'hui, le CMC est devenu l'un des éthers de cellulose solubles dans l'eau les plus utilisés au monde, avec une production annuelle dépassant un million de tonnes.2. Les sources de matières premières de la carboxyméthylcellulose sodique
3. La source des matières premières pour le CMC
1Fibre de coton
Les linters de coton sont des sous-produits du traitement du coton. Ils ont une teneur élevée en cellulose (>90 %) et une grande pureté, ce qui en fait la matière première préférée pour la production de CMC de haute qualité.
Il est applicable à la production de CMC de qualité pharmaceutique et alimentaire.
2) Pâte de bois
Il est extrait du bois par des procédés de pulpage chimique ou mécanique, avec une teneur en cellulose d'environ 70 % à 85 %.
Il a un coût relativement bas et est souvent utilisé dans la production de CMC de qualité industrielle, comme dans le forage pétrolier, l'impression et la teinture textiles, et d'autres domaines.
(3) Autres fibres végétales
Des matériaux tels que le bambou et les résidus de canne à sucre peuvent également être utilisés comme matières premières pour le CMC, mais ils sont moins appliqués et sont généralement utilisés pour des produits avec des exigences spécifiques.
4. Champ d'application de la carboxyméthylcellulose sodique
Le CMC, avec ses performances exceptionnelles, joue un rôle important dans de multiples industries :
(1) Industrie alimentaire
- Épaississant : Utilisé dans la crème glacée, le yaourt, la gelée, etc., pour améliorer le goût.
- Stabilisateur : Empêche la stratification des boissons et prolonge la durée de conservation.
- Agent de rétention d'eau : Retient l'humidité dans le pain et les gâteaux pour retarder le vieillissement.
(2) Industrie pharmaceutique
- Liant pour comprimés : Améliore la formabilité et la solubilité des comprimés.
- Excipients pharmaceutiques : utilisé pour épaissir et stabiliser les onguents et les gels.
- Larmes artificielles : Comme lubrifiant pour soulager le syndrome de l'œil sec.
(3) Produits chimiques quotidiens
- Dentifrice : Confère à la pâte une viscosité et une brillance appropriées.
- Shampooing et gel douche : Améliore la consistance et améliore l'expérience utilisateur.
- Cosmétiques : Utilisé pour stabiliser et épaissir les lotions et les masques faciaux.
(4) Industrie pétrolière
- Additif pour fluide de forage : Augmente la viscosité de la boue et stabilise le puits.
- Fluide de fracturation : Utilisé pour la fracturation hydraulique dans l'extraction de gaz de schiste.
(5) Textile et fabrication de papier
- Impression et teinture textiles : En tant qu'agent d'encollage, il améliore la cohésion des fibres.
- Agent d'encollage pour la fabrication de papier : Améliore la résistance et la résistance à l'eau du papier.
(6) Autres applications
Le CMC est également largement utilisé dans des industries telles que la céramique, les revêtements et les matériaux de construction en tant que liant ou modificateur de rhéologie.
5. Le processus de production de la carboxyméthylcellulose sodique
La production de CMC comprend principalement des étapes telles que l'alkalisation, l'éthérification, la neutralisation, la purification et le séchage.
(1) Réaction d'alkalisation
La cellulose réagit avec l'hydroxyde de sodium (NaOH) pour former de la cellulose alcaline.
Cell-OH + NaOH → Cell-ONa + H2OCell-OH + NaOH → Cell-ONa + H2O
(2) Réaction d'éthérification
La réaction de la cellulose alcaline avec le chloroacétate de sodium (ClCHCOONa) introduit des groupes carboxyméthyle :
Cell-ONa + ClCH2COONa → Cell-O-CH2COONa + NaClCell-ONa + ClCH2COONa → Cell-O-CH2COONa + NaCl
(3) Neutralisation et purification
Ajuster le pH à neutre (6-8) avec un acide (tel que l'acide chlorhydrique).
Les sous-produits (tels que NaCl et glycolate de sodium) sont éliminés par lavage à l'eau et lavage à l'alcool.
(4) Séchage et broyage
Le CMC en poudre a été obtenu par séchage par pulvérisation ou séchage en lit fluidisé.
Ajuster la finesse (80 mesh -200 mesh) selon les besoins.
(5) Contrôle de la qualité
- Degré de substitution (DS) : Il mesure le degré de carboxyméthylation, généralement compris entre 0,4 et 1,5, et pour le DS de qualité alimentaire, il est ≥0,7.
- Pureté : Détecter la teneur en impuretés telles que les chlorures et les métaux lourds.
- Viscosité : Différentes applications ont des exigences différentes en matière de viscosité (par exemple, la viscosité d'une solution à 1 % est comprise entre 10 et 10 000 mPa·s).
6. Les perspectives du marché du CMC
Avec le renforcement de la protection de l'environnement et de la sensibilisation à la santé, la demande du marché pour le CMC continue de croître :
- Alimentation et médecine : CMC naturel et sûr comme alternative aux additifs synthétiques.
- Nouvelles énergies et protection de l'environnement : Utilisé dans des domaines émergents tels que les séparateurs de batteries au lithium et le traitement des eaux usées.
- Marché mondial : On estime que la taille du marché du CMC dépassera 2 milliards de dollars américains d'ici 2025.
7. Comment choisir les bons produits CMC ?
Les clients doivent prendre en compte les facteurs suivants lors du choix du CMC :
Champs d'application : Qualité alimentaire, qualité pharmaceutique ou qualité industrielle
- Degré de substitution (DS) : Un DS élevé (>0,8) est adapté aux exigences de haute viscosité.
- Plage de viscosité : Une faible viscosité (<100 mPa·s) est utilisée pour les boissons, et une viscosité élevée (>1000 mPa·s) est utilisée pour les fluides de forage.
- Solubilité : Certains produits doivent être dissous immédiatement dans l'eau froide, tandis que d'autres doivent être dissous par chauffage.
8.Conclusion
La carboxyméthylcellulose sodique (CMC), en tant que matériau polymère multifonctionnel et respectueux de l'environnement, joue un rôle irremplaçable dans de nombreuses industries. Que ce soit pour l'épaississement des aliments, les excipients pharmaceutiques, l'extraction de pétrole ou l'industrie chimique quotidienne, le CMC peut fournir des solutions efficaces. Avec le progrès technologique, le champ d'application du CMC sera encore élargi et les perspectives du marché sont vastes.
