羧甲基纖維素鈉用于增稠只是一個方面,CMC更有改善洗滌效果的作用,作為洗滌助劑,主要的作用是起抗污垢再沉積的作用。一是防止重金屬的無機鹽沉積,二是使因洗滌而進入水溶液中的污垢懸浮,分散在水溶液中,防止污垢沉積到織物上主要是利用羧甲基纖維素鈉的乳化和防護膠體性質(zhì),在洗滌過程中,它產(chǎn)生陰離子可以同時使被洗物表面與污垢粒子帶負電荷,這樣污垢粒子在水相中有分相性,與固相被洗物表面有排斥性,因此能夠防止污垢再沉積于被洗物上。其次是用到羧甲基纖維素鈉的增稠作用,主要是使洗滌劑不沉淀羧甲基纖維素鈉。
羧甲基纖維素鈉(NaCMC 或簡稱 CMC)是一種水溶性纖維素醚,可使大多數(shù)常用水 溶液制劑粘度在幾 cP 到幾千 cP 之間變化。
的簡化分子式如下: Cell-O-CH2-COONa NaCMC 由一氯乙酸與堿纖維素相互反應(yīng)而得。堿纖維素本身是由纖維素與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生的。堿纖維素的步驟對于簡化醚化劑與纖維素鏈之間的反應(yīng)是必須的。取代度(DS)和聚合度(DP)是各等級 NaCMC 的典型指標。
取代度和溶解性 取代度指連接在每個纖維素單元上的羧甲基鈉基團平均數(shù)量。纖維素分子上的葡萄糖酐有三個醇基:一個伯醇,兩個仲醇。三個醇基都能與氯乙酸鈉發(fā)生反應(yīng)。伯醇基團反應(yīng)活性最大,因此取代基首先會取代此基團使反應(yīng)物分子變長。取代度的最大值是3,但是在工業(yè)上用途最大的是取代度在 0.5 到 1.2 之間變化的 NaCMC。 取代度為 0.2-0.3 的 NaCMC 與取代度為 0.7-0.8 的 NaCMC 的特性存在著很大的區(qū)別。前者只是部分溶于 PH 值為 7 的水,但后者是可完全溶解的。在堿性條件下情況正好相反。
聚合度和粘度
聚合度指纖維素鏈的長度,決定著粘度的大小。纖維素鏈越長粘度越大,NaCMC 溶液也是如此。 NaCMC 分子呈現(xiàn)出線性結(jié)構(gòu),因此能夠形成高粘度溶液。粘度反映了分子間的相互作用力。 因此,選擇聚合度不同的產(chǎn)品,制成 1%的 NaCMC 水溶液,在 25℃時,粘度在幾 cP 到幾千 cP 之間。
粘度
改變 NaCMC 水溶液的濃度可獲得粘度高度變化的溶液。 涉及 NaCMC 的粘度時,有三個因素必須考慮: λ 溶液濃度 λ 測量時的溫度 λ 所使用的粘度計的類型 很顯然,濃度或溫度的變化可以改變最終溶液粘度。NaCMC 溶液是非牛頓液體, 當剪切力增強時其表觀粘度降低。在攪拌停止后,粘度成比例增加直到保持穩(wěn)定。也就是說,溶液具有觸變性。這是非常重要的現(xiàn)象,在攪拌前和攪拌后,NaCMC 溶液粘度變化很大。因此嚴格按照制造商推薦的測量方法進行測量是非常重要的。 NaCMC 作為吸水性膠體,具有所有膠體的特性。此外 NaCMC 溶液還可用于粘合劑, 膠化劑,穩(wěn)定劑和分散劑以及成膜劑。
羧甲基纖維素鈉的特性 1.溫度的影響
干態(tài)的 NaCMC 能夠耐 140-150℃以下的溫度幾分鐘。和大多數(shù)溶液一樣,當溫度升高時 NaCMC 溶液粘度降低。但是這些溶液在加熱時保持穩(wěn)定,在冷卻后粘度又會回到初始粘度。
鹽的影響
某些金屬鹽與 NaCMC 反應(yīng),析出相應(yīng)的纖維素羥乙酸金屬鹽。鋁鹽,錫鹽和鉛鹽, 高鐵鹽,銀鹽,銅鹽和鋯鹽都會發(fā)生此反應(yīng)。 NaCMC 不會和鈣鹽和鎂鹽反應(yīng)而沉淀,所以可以用于硬水。 弱濃度堿金屬鹽的存在通常會降低溶液的粘度,但強濃度的堿金屬鹽的存在將增加溶液的粘度,在有些情況下甚至引起膠凝作用。 3抗溶劑性 NaCMC 不溶于有機溶劑。
雖然可能產(chǎn)生一些溶脹反應(yīng),但 NaCMC 不會溶解。不過可以在 NaCMC 溶液中加入 一定百分比的水溶性有機溶劑(通常是 30-40%),例如: λ 丙酮 λ 甲醇或乙醇 λ 二惡烷 λ 乙二醇乙酸酯含水量 是一種易潮濕的物質(zhì)。放置在空氣中,干燥的 NaCMC 吸收 12%-25%的水分(取決于空氣的濕度和選擇的等級)。 為了避免在給定的時間段因含水量的變化而導(dǎo)致。
活性物濃度的改變,NaCMC 應(yīng)儲存在原始包裝中或密封容器內(nèi)。建議儲存在干燥的地方。 1.洗滌劑 NaCMC 是粉劑洗滌劑的基本成分,特別是無磷粉劑。它有膠體的特性,可以阻止灰塵污染紡織纖維,在使用合成洗滌劑的時候經(jīng)常發(fā)生這樣的情況。它可以穩(wěn)定泡沫,保護雙手。NaCMC 可以加入到非離子液體洗滌劑中,同樣可以防止紡織纖維重復(fù)吸收灰 塵。NaCMC 也可用作增稠劑,穩(wěn)定劑,肥皂和洗衣粉的粘合劑和增塑劑。
建筑材料 由于 NaCMC 的塑化性,通常用于傳統(tǒng)的石膏料。它也減慢了硬化過程,因此混合后可以延長石膏的使用時間。 6.紡織品 NaCMC 是棉花、人造絲、亞麻布、黃麻和羊毛以及人造纖維的良好的上漿劑。它可涂在沙布上,在織布的的過程中起保護作用,保留良好的彈性,改善平滑性。 NaCMC 也是一種良好的整理劑,與大多數(shù)標準產(chǎn)品兼容。它改善了纖維的觸感并使之 保持自然鮮艷的顏色。 某些品種的 NaCMC 也是某些漿料非常有效的增厚劑。
壁紙漿糊
很適合粘貼壁紙。這種糊劑很容易制備和使用。它不容易污染壁紙或使之退色, 粘著效果很好。
壁紙 用于印刷壁紙時,NaCMC 是良好的顏料粘合劑。
制陶 NaCMC 用于釉質(zhì)的粘合劑和增稠劑。也用于陶瓷泥坯的粘合劑和塑化劑。 10食品工業(yè) NaCMC 在食品工業(yè)有很多應(yīng)用: 它是冰激凌的穩(wěn)定劑,果醬和果凍、果脯等的增稠劑。它用于糖,果汁,食品,面包, 冷凍食品,罐頭食品,速食食品,飲料等等。NaCMC 廣泛用于大部分的牛飼料,雞飼 料,寵物飼料,魚飼料中。
制藥 NaCMC 在多種藥劑中用作賦形劑。對于某些乳劑和懸浮液,它可作為極好的穩(wěn)定劑, 也用于軟膏的基料和各種抗生素的載體。在片劑、糖衣以及眼/耳/鼻滴劑中也很常用。 12.化妝品 NaCMC 用作牙膏增稠劑,用于護膚霜和洗發(fā)膏,沐浴液和香波。 13.電極 專用于電極應(yīng)用的 NaCMC,在擠出時加入鍍層電極化合物中作為粘合劑,塑化劑,整理劑。
農(nóng)業(yè)——殺蟲劑和殺菌劑 NaCMC 在殺蟲劑和殺菌劑中用作增稠劑和穩(wěn)定劑。采用飛機噴灑時,它可以延長藥效。
乳劑/懸浮液 在許多乳劑和懸浮液中,NaCMC 作為增稠劑。它有某種乳化性,特別適用于礦物油。
其他應(yīng)用領(lǐng)域 ν 制造防火產(chǎn)品
ν 生產(chǎn)牲畜飼料和獸醫(yī)產(chǎn)品(活性粒子懸浮劑) ν 石墨懸浮劑(潤滑劑) ν 水處理 ν 粉筆和鉛筆芯 ν 礦物或植物纖維的噴涂涂飾劑(NaCMC 作為粘合劑) ν 鑄造型芯的制備 ν 洗衣粉 ν 苛性蘇達清潔劑的增稠 這只是 NaCMC 應(yīng)用領(lǐng)域中的一小部分,更多可能的應(yīng)用正在研究中。
全世界 NaCMC 的總產(chǎn)量約 32 萬噸。包括 157000 噸/年 TCMC 和 162000 噸/年 PCMC(2000 年的數(shù)據(jù))。PCMC 的生產(chǎn)規(guī)模仍然無法滿足不斷增長的市場需求。 西歐、 美國和日本是最大的市場, 占世界市場總額的 75%。 據(jù)估計在這些區(qū)域 2005 年以前的年增長率為 2%。 其他地區(qū)的市場增長預(yù)計為 3%以上,主要表現(xiàn)在亞洲,南美,中東市場的增長。