सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्यूलोज के लिए व्यापक दिशानिर्देश

1.CMC अर्थ

कार्बोक्सीमेथिल सेल्यूलोज सोडियम (संक्षेप में CMC) एक जल-घुलनशील सेल्यूलोज ईथर है और खाद्य, औषधि, दैनिक रसायन, पेट्रोलियम, वस्त्र और कागज निर्माण जैसे उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। एक कुशल और बहु-कार्यात्मक योजक के रूप में, CMC में गाढ़ा करने, स्थिर करने, इमल्सीफाई करने और जल-अवरोधक जैसी उत्कृष्ट विशेषताएं हैं। यह गाइड CMC के कच्चे माल के स्रोतों, अनुप्रयोग क्षेत्र, उत्पादन प्रक्रिया और बाजार संभावनाओं का विस्तृत परिचय प्रदान करेगा, जिससे ग्राहकों को इस महत्वपूर्ण उत्पाद की व्यापक समझ प्राप्त होगी।

2.CMC का ऐतिहासिक विकास

19वीं सदी की शुरुआत में: वैज्ञानिकों ने पहली बार खोज की कि सेल्यूलोज को रासायनिक विधियों द्वारा संशोधित किया जा सकता है।

1918 में, जर्मन रसायनज्ञों ने पहली बार कार्बोक्सीमेथिल सेल्यूलोज (CMC) का संश्लेषण किया।

1930 के दशक में: औद्योगिक उत्पादन शुरू हुआ, जो प्रारंभ में चिपकने वाले और वस्त्र उद्योगों में उपयोग किया गया।

1950 के दशक में: खाद्य-ग्रेड CMC को उपयोग के लिए अनुमोदित किया गया और यह एक खाद्य योजक (E466) बन गया।

21वीं सदी में, पर्यावरण संरक्षण की मांगों के साथ, औषधि और नई ऊर्जा जैसे क्षेत्रों में CMC का अनुप्रयोग तेजी से बढ़ा है।

आज, CMC दुनिया में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले जल-घुलनशील सेल्यूलोज ईथरों में से एक बन गया है, जिसकी वार्षिक उत्पादन क्षमता एक मिलियन टन से अधिक है।2. सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्यूलोज के कच्चे माल के स्रोत

3. CMC के कच्चे माल का स्रोत

1कपास स्टेपल फ्लीस

कपास के लिंटर्स कपास प्रसंस्करण के उप-उत्पाद होते हैं। उनमें उच्च सेल्यूलोज सामग्री (>90%) और उच्च शुद्धता होती है, जो उन्हें उच्च-गुणवत्ता वाले CMC के उत्पादन के लिए पसंदीदा कच्चा माल बनाती है।

यह फार्मास्यूटिकल और खाद्य-ग्रेड CMC के उत्पादन में लागू होता है।

2) लकड़ी का गूदा

यह लकड़ी से रासायनिक या यांत्रिक पल्पिंग प्रक्रियाओं के माध्यम से निकाला जाता है, जिसमें सेल्यूलोज की सामग्री लगभग 70% से 85% होती है।

इसकी लागत अपेक्षाकृत कम होती है और यह औद्योगिक-ग्रेड CMC के उत्पादन में अक्सर उपयोग किया जाता है, जैसे कि तेल ड्रिलिंग, वस्त्र मुद्रण और रंगाई, और अन्य क्षेत्रों में।

(3) अन्य पौधों के रेशे

बांस और गन्ने के अवशेष जैसे सामग्री भी CMC के कच्चे माल के रूप में उपयोग की जा सकती हैं, लेकिन वे कम लागू होती हैं और आमतौर पर विशिष्ट आवश्यकताओं वाले उत्पादों के लिए उपयोग की जाती हैं।

4. सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्यूलोज का अनुप्रयोग क्षेत्र

CMC, अपनी उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ, कई उद्योगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है:

(1) खाद्य उद्योग

गाढ़ा करने वाला: आइसक्रीम, दही, जेली आदि में उपयोग किया जाता है, स्वाद को सुधारने के लिए।
स्थिरकारक:पेय पदार्थों के स्तर को रोकता है और शेल्फ जीवन को बढ़ाता है।
जल-अवरोधक एजेंट: ब्रेड और केक में नमी बनाए रखता है ताकि उम्र बढ़ने में देरी हो सके।

(2) फार्मास्यूटिकल उद्योग

गोलियों का बाइंडर:गोलियों की बनावट और घुलनशीलता को बढ़ाता है।
फार्मास्यूटिकल सहायक:मरहम और जैल को गाढ़ा और स्थिर करने के लिए उपयोग किया जाता है।
कृत्रिम आंसू: सूखी आंख सिंड्रोम को राहत देने के लिए एक स्नेहक के रूप में।

(3) दैनिक रासायनिक उत्पाद

टूथपेस्ट: पेस्ट को उपयुक्त चिपचिपाहट और चमक प्रदान करता है।
शैम्पू और बॉडी वॉश:संगति को बढ़ाता है और उपयोगकर्ता अनुभव को सुधारता है।
कॉस्मेटिक्स: लोशन और चेहरे के मास्क को स्थिर और गाढ़ा करने के लिए उपयोग किया जाता है।

(4) पेट्रोलियम उद्योग

ड्रिलिंग द्रव योजक:कीचड़ की चिपचिपाहट को बढ़ाता है और कुएं की दीवार को स्थिर करता है।
फ्रैक्चरिंग द्रव: शेल गैस निष्कर्षण में हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

(5) वस्त्र और कागज निर्माण

वस्त्र मुद्रण और रंगाई: एक साइजिंग एजेंट के रूप में, यह रेशों के संलयन को बढ़ाता है।
कागज निर्माण साइजिंग एजेंट: कागज की मजबूती और जल प्रतिरोध को बढ़ाता है।

(6) अन्य अनुप्रयोग

CMC का व्यापक रूप से सिरेमिक, कोटिंग्स और निर्माण सामग्री जैसे उद्योगों में एक बाइंडर या रियोलॉजी संशोधक के रूप में उपयोग किया जाता है।

5. सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेलूलोज का उत्पादन प्रक्रिया

CMC का उत्पादन मुख्य रूप से क्षारीकरण, ईथरीकरण, तटस्थीकरण, शुद्धिकरण और सुखाने जैसे चरणों को शामिल करता है।

(1) क्षारीकरण प्रतिक्रिया

सेलूलोज सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) के साथ प्रतिक्रिया करता है और क्षारीय सेलूलोज बनाता है।

सेल-ओएच + NaOH → सेल-ओना + H2Oसेल-ओएच + NaOH → सेल-ओना + H2O

(2) ईथरीकरण प्रतिक्रिया

सोडियम क्लोरोएसीटेट (ClCHCOONa) के साथ क्षारीय सेलूलोज की प्रतिक्रिया कार्बोक्सीमेथिल समूहों को प्रस्तुत करती है:

क्षारीय सेलूलोज की सोडियम क्लोरोएसीटेट (ClCHCOONa) के साथ प्रतिक्रिया कार्बोक्सीमेथिल समूहों को प्रस्तुत करती है:

(3) तटस्थीकरण और शुद्धिकरण

एक अम्ल (जैसे हाइड्रोक्लोरिक एसिड) के साथ pH को तटस्थ (6-8) पर समायोजित करें।

उप-उत्पादों (जैसे NaCl और सोडियम ग्लाइकोलेट) को जल धुलाई और अल्कोहल धुलाई द्वारा हटाया जाता है।

(4) सुखाने और कुचलना

स्प्रे सुखाने या फ्लुइडाइज्ड बेड सुखाने द्वारा पाउडर CMC प्राप्त किया गया।

आवश्यकतानुसार महीनता (80 जाल -200 जाल) को समायोजित करें।

(5) गुणवत्ता नियंत्रण

प्रतिस्थापन की डिग्री (DS) : यह कार्बोक्सीमेथिलेशन की डिग्री को मापता है, जो आमतौर पर 0.4 से 1.5 के बीच होती है, और खाद्य-ग्रेड DS के लिए, यह ≥0.7 होती है।
शुद्धता: अशुद्धियों की सामग्री का पता लगाएं जैसे कि क्लोराइड और भारी धातुएं।
सांद्रता: विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए सांद्रता की विभिन्न आवश्यकताएं होती हैं (उदाहरण के लिए, 1% समाधान की सांद्रता 10 से 10,000 mPa·s के बीच होती है)।

6. CMC का बाजार दृष्टिकोण

पर्यावरण संरक्षण और स्वास्थ्य जागरूकता के संवर्धन के साथ, CMC की बाजार मांग बढ़ती जा रही है:

खाद्य और औषधि: सिंथेटिक योजकों के विकल्प के रूप में प्राकृतिक और सुरक्षित CMC।
नई ऊर्जा और पर्यावरण संरक्षण: लिथियम बैटरी विभाजक और सीवेज उपचार जैसे उभरते क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।
वैश्विक बाजार: यह अनुमान है कि CMC का बाजार आकार 2025 तक 2 बिलियन अमेरिकी डॉलर से अधिक हो जाएगा।

7. सही CMC उत्पादों का चयन कैसे करें?

ग्राहकों को CMC का चयन करते समय निम्नलिखित कारकों पर विचार करने की आवश्यकता होती है:

अनुप्रयोग क्षेत्र: खाद्य ग्रेड, औषधीय ग्रेड या औद्योगिक ग्रेड

प्रतिस्थापन की डिग्री (DS) : उच्च DS (>0.8) उच्च-सांद्रता आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है।
सांद्रता सीमा: कम सांद्रता (<100 mPa·s) पेय पदार्थों के लिए उपयोग की जाती है, और उच्च सांद्रता (>1000 mPa·s) ड्रिलिंग तरल पदार्थों के लिए उपयोग की जाती है।
घुलनशीलता: कुछ उत्पादों को ठंडे पानी में तुरंत घोलने की आवश्यकता होती है, जबकि अन्य को गर्म करके घोलने की आवश्यकता होती है।

8.निष्कर्ष

सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेलूलोज (CMC), एक बहुक्रियाशील और पर्यावरण के अनुकूल पॉलिमर सामग्री के रूप में, कई उद्योगों में एक अपरिवर्तनीय भूमिका निभाता है। चाहे वह खाद्य गाढ़ापन हो, औषधीय सहायक पदार्थ हो, तेल निष्कर्षण हो या दैनिक रासायनिक उद्योग हो, CMC कुशल समाधान प्रदान कर सकता है। प्रौद्योगिकी प्रगति के साथ, CMC का अनुप्रयोग दायरा और अधिक विस्तारित होगा और बाजार की संभावनाएं व्यापक हैं।