1.CMC Anlamı
Karboksimetil Selüloz Sodyum (kısaltılmış adıyla CMC), suda çözünür bir selüloz eteridir ve gıda, tıp, günlük kimyasallar, petrol, tekstil ve kağıt yapımı gibi endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Verimli ve çok fonksiyonlu bir katkı maddesi olarak CMC, kalınlaştırma, stabilizasyon, emülsifikasyon ve su tutma gibi mükemmel özelliklere sahiptir. Bu kılavuz, müşterilerin bu önemli ürünü kapsamlı bir şekilde anlamalarına yardımcı olmak için CMC'nin hammadde kaynakları, uygulama kapsamı, üretim süreci ve pazar beklentileri hakkında ayrıntılı bir tanıtım sağlayacaktır.
2. CMC'nin Tarihsel Gelişimi
19. yüzyılın başlarında: Bilim adamları ilk kez selülozun kimyasal yöntemlerle değiştirilebileceğini keşfettiler.
1918'de Alman kimyagerler ilk kez karboksimetil selülozu (CMC) sentezledi.
1930'larda: Endüstriyel üretim başladı, başlangıçta yapıştırıcı ve tekstil endüstrilerinde kullanıldı.
1950'lerde: Gıda sınıfı CMC'nin kullanımı onaylandı ve bir gıda katkı maddesi (E466) haline geldi.
21. yüzyılda, çevre koruma taleplerinin artmasıyla birlikte, CMC'nin tıp ve yeni enerji gibi alanlardaki uygulamaları hızla genişlemiştir.
Bugün, CMC, dünyada en yaygın kullanılan suda çözünür selüloz eterlerinden biri haline gelmiştir ve yıllık üretimi bir milyon tonu aşmaktadır.2. Sodyum karboksimetil selülozun hammadde kaynakları
3. CMC'nin hammadde kaynağı
1 Pamuk elyafı
Pamuk linterleri, pamuk işleme yan ürünleridir. Yüksek selüloz içeriği (> %90) ve yüksek saflığı nedeniyle yüksek kaliteli CMC üretimi için tercih edilen hammaddedir.
İlaç ve gıda sınıfı CMC üretimine uygulanabilir.
2) Odun hamuru
Kimyasal veya mekanik hamurlaştırma süreçleriyle ağaçtan çıkarılır, selüloz içeriği yaklaşık %70 ila %85'tir.
Nispeten düşük maliyeti vardır ve petrol sondajı, tekstil baskı ve boyama gibi endüstriyel sınıf CMC üretiminde sıklıkla kullanılır.
(3) Diğer bitki lifleri
Bambu ve şeker kamışı artıkları gibi malzemeler de CMC için hammadde olarak kullanılabilir, ancak daha az uygulanır ve genellikle belirli gereksinimleri olan ürünler için kullanılır.
4 Sodyum karboksimetil selülozun uygulama kapsamı
CMC, üstün performansıyla birçok endüstride önemli bir rol oynamaktadır:
(1) Gıda endüstrisi
- Kalınlaştırıcı: Dondurma, yoğurt, jöle vb. ürünlerde tadı iyileştirmek için kullanılır.
- Stabilizatör: İçeceklerin tabakalaşmasını önler ve raf ömrünü uzatır.
- Su tutucu ajan: Ekmek ve keklerde nemi tutarak yaşlanmayı geciktirir.
(2) İlaç endüstrisi
- Tablet bağlayıcı: Tabletlerin şekillendirilebilirliğini ve çözünürlüğünü artırır.
- İlaç eksipiyanları: Merhem ve jelleri kalınlaştırmak ve stabilize etmek için kullanılır.
- Yapay gözyaşı: Kuru göz sendromunu hafifletmek için bir kayganlaştırıcı olarak.
(3) Günlük kimyasal ürünler
- Diş macunu: Macuna uygun viskozite ve parlaklık kazandırır.
- Şampuan ve vücut yıkama: Tutarlılığı artırır ve kullanıcı deneyimini geliştirir.
- Kozmetik: Losyonlar ve yüz maskelerini stabilize etmek ve kalınlaştırmak için kullanılır.
(4) Petrol endüstrisi
- Sondaj sıvısı katkı maddesi: Çamurun viskozitesini artırır ve kuyubaşını stabilize eder.
- Kırma sıvısı: Kaya gazı çıkarımında hidrolik kırma için kullanılır.
(5) Tekstil ve Kağıt Yapımı
- Tekstil baskı ve boyama: Boyutlandırma ajanı olarak, liflerin kohezyonunu artırır.
- Kağıt yapımında boyutlandırma ajanı: Kağıdın mukavemetini ve su direncini artırır.
(6) Diğer uygulamalar
CMC, seramik, kaplama ve yapı malzemeleri gibi endüstrilerde de bağlayıcı veya reoloji düzenleyici olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.
5. Sodyum karboksimetil selüloz üretim süreci
CMC üretimi, alkalizasyon, eterifikasyon, nötralizasyon, saflaştırma ve kurutma gibi adımları içerir.
(1) Alkalizasyon reaksiyonu
Selüloz, sodyum hidroksit (NaOH) ile reaksiyona girerek alkali selüloz oluşturur.
Cell-OH + NaOH → Cell-ONa + H2OCell-OH + NaOH → Cell-ONa + H2O
(2) Eterifikasyon reaksiyonu
Alkali selülozun sodyum kloroasetat (ClCHCOONa) ile reaksiyonu karboksimetil gruplarını tanıtır:
Cell-ONa + ClCH2COONa → Cell-O-CH2COONa + NaClCell-ONa + ClCH2COONa → Cell-O-CH2COONa + NaCl
(3) Nötralizasyon ve saflaştırma
pH'ı nötr (6-8) olacak şekilde bir asit (örneğin hidroklorik asit) ile ayarlayın.
Yan ürünler (örneğin NaCl ve sodyum glikolat) su yıkama ve alkol yıkama ile uzaklaştırılır.
(4) Kurutma ve ezme
Toz halindeki CMC, sprey kurutma veya akışkan yatak kurutma ile elde edilir.
Gerektiği gibi incelik ayarlayın (80 mesh -200 mesh).
(5) Kalite Kontrol
- Substitüsyon derecesi (DS): Karboksimetilasyon derecesini ölçer, genellikle 0.4 ile 1.5 arasında değişir ve gıda sınıfı DS için ≥0.7'dir.
- Saflık:Klorürler ve ağır metaller gibi safsızlıkların içeriğini tespit edin.
- Viskozite: Farklı uygulamaların farklı viskozite gereksinimleri vardır (örneğin, %1'lik bir çözeltinin viskozitesi 10 ile 10.000 mPa·s arasında değişir).
6. CMC'nin pazar beklentisi
Çevre koruma ve sağlık bilincinin artmasıyla birlikte, CMC'ye olan pazar talebi sürekli artmaktadır:
- Gıda ve İlaç: Sentetik katkı maddelerine alternatif olarak doğal ve güvenli CMC.
- Yeni enerji ve çevre koruma: Lityum pil ayırıcıları ve atık su arıtma gibi yeni alanlarda kullanılır.
- Küresel pazar: CMC pazar büyüklüğünün 2025 yılına kadar 2 milyar ABD dolarını aşacağı tahmin edilmektedir.
7. Doğru CMC ürünlerini nasıl seçilir?
Müşteriler CMC seçerken aşağıdaki faktörleri dikkate almalıdır:
Uygulama alanları: Gıda sınıfı, farmasötik sınıf veya endüstriyel sınıf
- Substitüsyon derecesi (DS): Yüksek DS (>0.8) yüksek viskozite gereksinimleri için uygundur.
- Viskozite aralığı: Düşük viskozite (<100 mPa·s) içecekler için kullanılırken, yüksek viskozite (>1000 mPa·s) sondaj sıvıları için kullanılır.
- Çözünürlük: Bazı ürünlerin soğuk suda hemen çözülmesi gerekirken, diğerlerinin ısıtılarak çözülmesi gerekir.
8Sonuç
Sodyum karboksimetil selüloz (CMC), çok fonksiyonlu ve çevre dostu bir polimer malzeme olarak birçok endüstride vazgeçilmez bir rol oynamaktadır. İster gıda kalınlaştırma, ilaç yardımcı maddeleri, petrol çıkarma veya günlük kimya endüstrisi olsun, CMC etkili çözümler sunabilir. Teknolojik ilerlemelerle birlikte, CMC'nin uygulama alanı daha da genişleyecek ve pazar beklentileri geniştir.
