1. Pengenalan Singkat Karboksimetil Selulosa
Nama Inggris: Karboksil metil Selulosa
Singkatan: CMC
Rumus molekulnya bervariasi: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n
Penampilan: bubuk granular berserat putih atau kuning muda.
Kelarutan dalam air: mudah larut dalam air, membentuk koloid kental transparan, dan larutannya netral atau sedikit basa.
Fitur: Senyawa molekul tinggi koloid aktif permukaan, tidak berbau, tidak berasa dan tidak beracun.
Selulosa alami tersebar luas di alam dan merupakan polisakarida yang paling melimpah. Namun dalam produksinya, selulosa biasanya ada dalam bentuk natrium karboksimetil selulosa, sehingga nama lengkapnya adalah natrium karboksimetil selulosa, atau CMC-Na. Banyak digunakan dalam industri, konstruksi, kedokteran, makanan, tekstil, keramik dan bidang lainnya.
2. Teknologi karboksimetil selulosa
Teknologi modifikasi selulosa meliputi: eterifikasi dan esterifikasi.
Transformasi karboksimetil selulosa: reaksi karboksimetilasi dalam teknologi eterifikasi, selulosa dikarboksimetilasi untuk memperoleh karboksimetil selulosa, disebut sebagai CMC.
Fungsi larutan berair karboksimetil selulosa: pengental, pembentukan lapisan film, pengikatan, retensi air, perlindungan koloid, emulsifikasi dan suspensi.
3. Reaksi kimia karboksimetil selulosa
Reaksi alkalisasi selulosa:
[C6H7O2(OH) 3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nH2O
Reaksi eterifikasi asam monokloroasetat setelah alkali selulosa:
[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH) 2OCH2COONa ]n + nNaC
Oleh karena itu : rumus kimia pembentuk karboksimetil selulosa adalah : Sel-O-CH2-COONa NaCMC
Natrium karboksimetil selulosa(NaCMC atau disingkat CMC) adalah selulosa eter yang larut dalam air yang dapat membuat viskositas formulasi larutan berair yang paling umum digunakan bervariasi dari beberapa cP hingga beberapa ribu cP.
4. Karakteristik produk karboksimetil selulosa
1. Penyimpanan larutan berair CMC: Stabil di bawah suhu rendah atau sinar matahari, tetapi keasaman dan alkalinitas larutan akan berubah karena perubahan suhu. Di bawah pengaruh sinar ultraviolet atau mikroorganisme, viskositas larutan akan menurun atau bahkan rusak. Jika penyimpanan jangka panjang diperlukan, bahan pengawet yang sesuai harus ditambahkan.
2. Metode pembuatan larutan berair CMC: basahi partikel secara merata terlebih dahulu, yang dapat meningkatkan laju disolusi secara signifikan.
3. CMC bersifat higroskopis dan harus dilindungi dari kelembapan selama penyimpanan.
4. Garam logam berat seperti seng, tembaga, timbal, aluminium, perak, besi, timah, dan kromium dapat menyebabkan pengendapan CMC.
5. Pengendapan terjadi dalam larutan berair di bawah PH2.5, yang dapat diperoleh kembali setelah netralisasi dengan menambahkan alkali.
6. Meskipun garam seperti kalsium, magnesium dan garam meja tidak mempunyai efek pengendapan pada CMC, namun akan menurunkan viskositas larutan.
7. CMC kompatibel dengan lem, pelembut, dan resin lain yang larut dalam air.
8. Karena pengolahan yang berbeda, penampakan CMC dapat berupa bubuk halus, butiran kasar atau berserat, yang tidak ada hubungannya dengan sifat fisik dan kimia.
9. Cara penggunaan bubuk CMC sederhana. Dapat langsung ditambahkan dan dilarutkan dalam air dingin atau air hangat pada suhu 40-50°C.
5. Derajat substitusi dan kelarutan karboksimetil selulosa
Derajat substitusi mengacu pada jumlah rata-rata gugus natrium karboksimetil yang melekat pada setiap unit selulosa; nilai derajat substitusi maksimum adalah 3, tetapi yang paling berguna secara industri adalah NaCMC dengan derajat substitusi bervariasi dari 0,5 hingga 1,2. Sifat NaCMC dengan derajat substitusi 0,2-0,3 sangat berbeda dengan NaCMC dengan derajat substitusi 0,7-0,8. Yang pertama hanya larut sebagian dalam air pH 7, tetapi yang kedua larut sepenuhnya. Hal sebaliknya terjadi pada kondisi basa.
6. Derajat polimerisasi dan viskositas karboksimetil selulosa
Derajat polimerisasi: mengacu pada panjang rantai selulosa, yang menentukan viskositas. Semakin panjang rantai selulosa, semakin besar viskositasnya, begitu pula larutan NaCMC.
Viskositas: Larutan NaCMC adalah cairan non-Newtonian, dan viskositas nyatanya menurun ketika gaya geser meningkat. Setelah pengadukan dihentikan, viskositas meningkat secara proporsional hingga tetap stabil. Artinya, larutannya bersifat tiksotropik.
7. Rentang aplikasi karboksimetil selulosa
1. Industri konstruksi dan keramik
(1) Pelapis arsitektur: dispersi yang baik, distribusi pelapisan seragam; tidak ada layering, stabilitas yang baik; efek penebalan yang baik, viskositas lapisan yang dapat disesuaikan.
(2) Industri keramik: digunakan sebagai pengikat blanko untuk meningkatkan plastisitas tanah liat tembikar; glasir tahan lama.
2. Industri pencucian, kosmetika, tembakau, percetakan tekstil dan pencelupan
(1) Pencucian: CMC ditambahkan ke deterjen untuk mencegah kotoran yang sudah dicuci menempel kembali pada kain.
(2) Kosmetik: mengentalkan, mendispersi, menangguhkan, menstabilkan, dll. Bermanfaat untuk memberikan pengaruh penuh pada berbagai sifat kosmetik.
(3) Tembakau: CMC digunakan untuk merekatkan lembaran tembakau, yang secara efektif dapat menggunakan serpihan dan mengurangi jumlah daun tembakau mentah.
(4) Tekstil: Sebagai bahan finishing pada kain, CMC dapat mengurangi loncatan benang dan kerusakan ujung pada alat tenun berkecepatan tinggi.
(5) Pencetakan dan pencelupan: Digunakan dalam pasta pencetakan, yang dapat meningkatkan kemampuan hidrofilik dan penetrasi pewarna, membuat pewarnaan seragam dan mengurangi perbedaan warna.
3. Industri obat nyamuk bakar dan batang las
(1) Obat nyamuk bakar: CMC digunakan pada obat nyamuk bakar untuk meningkatkan ketangguhan obat nyamuk bakar dan mengurangi kemungkinan pecah dan pecah.
(2) Elektroda: CMC digunakan sebagai bahan glasir untuk membuat lapisan keramik terikat dan terbentuk lebih baik, dengan kinerja penyikatan yang lebih baik, dan juga memiliki kinerja terbakar pada suhu tinggi.
4. Industri pasta gigi
(1) CMC memiliki kompatibilitas yang baik dengan berbagai bahan baku pasta gigi;
(2) Pastanya lembut, tidak memisahkan air, tidak terkelupas, tidak mengental, dan berbusa banyak;
(3) Stabilitas yang baik dan konsistensi yang sesuai, yang dapat memberikan bentuk pasta gigi yang baik, retensi dan rasa yang sangat nyaman;
(4) Tahan terhadap perubahan suhu, melembabkan dan memperbaiki pewangi.
(5) Pencukuran kecil dan tailing dalam kaleng.
5. Industri makanan
(1) Minuman asam: Sebagai penstabil, misalnya untuk mencegah pengendapan dan stratifikasi protein dalam yogurt akibat agregasi; rasa lebih enak setelah dilarutkan dalam air; keseragaman substitusi yang baik.
(2) Es krim: Buatlah air, lemak, protein, dll. membentuk campuran yang seragam, tersebar dan stabil untuk menghindari kristal es.
(3) Roti dan kue kering: CMC dapat mengontrol kekentalan adonan, meningkatkan retensi kelembapan, dan umur simpan produk.
(4) Mie instan: meningkatkan ketangguhan dan ketahanan memasak mie; memiliki sifat mampu bentuk yang baik pada biskuit dan pancake, serta permukaan kuenya halus dan tidak mudah pecah.
(5) Pasta instan: sebagai bahan dasar permen karet.
(6) CMC secara fisiologis inert dan tidak memiliki nilai kalor. Oleh karena itu, makanan rendah kalori bisa diproduksi.
6. Industri kertas
CMC digunakan untuk ukuran kertas, yang membuat kertas memiliki kepadatan tinggi, ketahanan penetrasi tinta yang baik, pengumpulan lilin yang tinggi dan kehalusan. Dalam proses pewarnaan kertas, ada baiknya mengontrol kemampuan menggulung pasta warna; hal ini dapat meningkatkan tingkat kelengketan antar serat di dalam kertas, sehingga meningkatkan kekuatan dan ketahanan lipatan kertas.
7. Industri perminyakan
CMC digunakan dalam pengeboran minyak dan gas, penggalian sumur dan proyek lainnya.
8. Lainnya
Perekat untuk sepatu, topi, pensil, dll., semir dan pewarna untuk kulit, stabilisator untuk alat pemadam api busa, dll.
Waktu posting: 04 Januari 2023