Karboxi-metil-cellulóz (CMC). CMC. CMC tulajdonságai. A hatás elve Kmts élelmiszer-adalékanyag
A cellulóz-éterek főként a cellulóz, pamut és facellulóz O-alkilezésének termékei, előállításukhoz nátrium-hidroxidot és a megfelelő alkilezőszert használnak. Tehát az etil-cellulóz előállításához etil-kloridot használnak alkilezőszerként, karboxi-metil-cellulózt (CMC) - monoklór-ecetsavat vagy nátriumsóját, metil-cellulózt - metil-kloridot, hidroxi-etil-cellulózt - etilén-oxidot.
A cellulóz-éterek előállításának folyamata a következő technológiai műveletekből áll:
A cellulóz kezelése nátronlúg bizonyos koncentrációjú vizes oldatával, majd a kapott termék őrlése (lúgos cellulóz előállítása),
Az alkálifém-cellulóz bizonyos körülmények között tartása az egyszerű kész cellulóz-éter polimerizációs fokának szabályozása érdekében,
Kezelés alkilezőszerrel,
A termék tisztítása, szárítása, csiszolása és csomagolása.
Vegyes észterek előállítása során a lúgos cellulóz kezelése történhet alkilező reagensek keverékével, vagy ezek mindegyikével egymás után.
FŐ ALKALMAZÁSOK.
NaCMC (nátrium-karboximetil-cellulóz) technikai használatos:
Az olaj- és gáziparban erősen mineralizált agyagszuszpenziók védőkolloid-stabilizátoraként kútfúrások során (KMTs 85/600; KMTs 85/500; KMTs 85/350);
Szintetikus mosószerek gyártásában (CMC 70/300);
A textiliparban láncfonalak méretezésére és nyomdapaszták sűrítőanyagaként (CMC 85/350);
A bányászati és feldolgozó (KMTs 55/500), valamint a bányászati és vegyiparban (KMTs 85/350; KMTs 75/400) réz-nikkel és szilvinit ércek flotációs dúsítása során;
Az építőiparban és a gyufaiparban ragasztóanyagként (CMC 55/500);
A papíriparban tapétapaszták ragasztóalapjaként, papírbevonatok készítésekor, papírpép adalékaként a papír szilárdságának növelésére;
A kerámiaiparban szuszpendáló- és kötőanyagként;
Az öntödében magrögzítőként;
Biológiai vizsgálatokban szabad sav formájában ioncserélő szorbensként
A tisztított NaCMC-t (nátrium-karboximetil-cellulóz) használják:
Az elektrovákuumiparban használják (KMTs 70/500; KMTs 85/500);
Az illatszer- és kozmetikai iparban krémek, samponok, paszták gyártásához (CMC 70/450)
KARBOXI-METILCELLULÓZ (CMC)
Karboxi-metil-cellulóz (CMC) - cellulóz - glikogél sav, cellulóz-glikolát-éter. A CMC (karboxi-metil-cellulóz) a cellulóz és a glikolsav egyszerű észtere, amelynek általános képlete C6H7O2(OH)3-x(COH2COOH)xn. A legfontosabb a CMC nátriumsója - NaCMC (nátrium - karboxi-metil-cellulóz), amely a CMC-hez hasonlóan fehér szilárd anyag (rostos vagy porszerű), 400-800 kg / m3 térfogatsűrűséggel.
A legfontosabb ipari NaCMC-minták hidroxilcsoportok szubsztitúciós foka 0,4-1,2 (elemi egységenként), polimerizációs foka 200-1500.
fizikai tulajdonságok.
A NaCMC sűrűsége 1590 kg/m3 (1,59 g/cm3), lágyuláspontja 170 C. Magasabb hőmérsékleten a CMC lebomlik A CMC és sói polimerizációs fokát és szubsztitúciós fokát tekintve heterogének.
A NaCMC frakcionálható vizes oldatokból metanollal, etanollal vagy acetonnal végzett frakcionált kicsapással, vagy a frakciók egymás utáni feloldásával az oldószer összetételének vagy hőmérsékletének változtatásával.
A CMC nem oldódik vízben, kis molekulatömegű alkoholokban és ketonokban, oldódik alkálifém- és ammónium-hidroxidok vizes oldataiban, valamint cellulóz oldószereiben.
A nehéz- és többértékű fémek CMC-sói vízben oldhatatlanok, a Cu-, Cl-, Ni- és Zn-sók ammóniában oldódnak; Al, Pb és Zn - NaOH-ban.
A CMC-sók vizes és lúgos oldatait magas vegyérték jellemzi. Ha kis molekulatömegű NaCMC-frakciót adunk egy nagy molekulatömegű frakció oldatához, a viszkozitás a polimer koncentrációjának növekedése ellenére csökken. Vizes oldatokban a CMC-sók polielektrolitok.
A CMC filmképző tulajdonságokkal rendelkezik.
Kémiai tulajdonságok.
A CMC egy gyenge sav. A CMC disszociációs állandója a polimerizáció mértékétől függ. A karboxi-metil-cellulóz NaCMC-oldatokból ásványi savak hatására kicsapódik, vagy vizes diszperzió formájában képződik úgy, hogy a vizes NaCMC-oldatokat ioncserélő gyantarétegen vezetik át. Ha nehéz- és többértékű fémek sóinak oldatát adjuk a NaCMC vizes oldatához, a megfelelő gyengén oldódó sók kicsapódnak.
Ha a CMC-t szobahőmérsékleten savak és lúgok híg és tömény oldatának teszik ki, a glükozidkötések megsemmisülnek (a karboxi-metil-csoportok lehasadása nélkül): ha 50%-os kénsavoldatban forraljuk, a glikozidkötések megsemmisülnek, és dekarboximetilezés megy végbe. glükóz és glikolsav képződése. Ha a száraz NaCMC-t 130 C fölé melegítjük, vízben való oldhatósága romlik; további melegítés hatására a NaCMC nátrium-karbonáttá bomlik. Az NH4-CMC normál hőmérsékleten lassan bomlik le ammónia felszabadulásával.
A NaCMC sokkal ellenállóbb a mikroorganizmusok hatásával szemben, mint a többi nagy molekulatömegű szénhidrát. A NaCMC-oldatok baktériumok és penészgombák elleni hatékony tartósítószerei (akár 0,025%-os koncentrációban): fenil-higany-nitrát, 8-hidroxi-kinolin.
A CMC analízise elvégezhető CuCMC kicsapásával 4,0-4,1 pH-n, majd a megkötött réz tömegének szubmetrikus meghatározásával, a CMC titrálásával, kolorimetriával 2,7-dioxinaftalin vagy antron alkalmazásával.
Nátrium-karboxi-metil-cellulóz.
A NaCMC Technical egy cellulóz alapú anonim polimer. Nagy sűrítő képességgel rendelkezik: az 1%-os NaCMC akár 20-szorosára növeli az oldat viszkozitását. Fiziológiailag inert, könnyen oldódik bármilyen hőmérsékletű vízben. Olajoknak és szerves oldószereknek ellenálló filmeket képez. A különböző minőségű NaCMC széleskörű felhasználási körrel rendelkezik: bányászatban, olaj- és gáziparban, festék- és lakkiparban, textiliparban, építőiparban, szintetikus mosószerek gyártásában. A CMC környezetbarát termék, biológiailag lebomlik káros anyagok képződése nélkül.
"Cellulóz-éterek előállítása" V.Ya. Bydensky, E.B. Kuznyecova. "Kémia" 1974
SEKOL cellulóz gumi
A CMC a karboximetil-cellulóz rövidítése. Helyesebb lenne azonban a karboxi-metil-cellulóz nátriumsójának nevezni. A CMC-t cellulózból nyerik, amely kémiai reakció során vízoldható állapotba kerül. A vízben való oldhatóság úgy érhető el, hogy a cellulózláncba karboximetil-csoportokat viszünk be, ami lehetővé teszi a molekula hidratálását.
A CMC tulajdonságai élelmiszerekben:
Szerkezeti háló kialakítása
nedvességmegtartás
Kötés
Filmképzés
Felfüggesztés
Stabilizáció
megvastagodása
A szubsztituens csoportok irreverzibilisen kapcsolódnak a cellulóz vázhoz éterhidak révén, ezért a CMC a cellulóz-étereknek nevezett vegyületek csoportjába tartozik. Meg kell jegyezni, hogy mivel a karboxi-metil-csoport savként működik, a CMC egy anionos polielektrolit.
A CMC számos érdekes tulajdonságot mutat vizes oldatokban oldva, amelyek a CMC típusától és az oldódási körülményektől függenek.
A CMC-t cellulóz és monoklór-ecetsav (MCA) reakciójával állítják elő nátrium-hidroxid (NaOH) jelenlétében, amely a folyamat harmadik szerves része. A CMC gyártás szakaszait a folyamatábra mutatja be.
A cellulózt gondosan választják ki, a végtermék minőségére vonatkozó szigorú követelményeknek megfelelően. Először is nátrium-hidroxiddal kezeljük. A cellulóz és a nátrium-hidroxid reakciója eredményeként alkáli cellulóz képződik. A gyártás legfontosabb pillanata a cellulóz lúgos formába való teljes átalakulásának garantálása. A lúgos kezelési lépést közismert nevén mercerizáció. Az alkáli cellulóz jól kölcsönhatásba lép a monoklór-ecetsavval, amelyet vagy szabad sav formájában - MCA, vagy nátriumsója - NaMCA formájában vezetnek be a reakcióba.
A cellulóz és a nátrium-karboximetil-cellulóz szerkezete
A kémiai reakció különböző szakaszainak befejeződése után a termék körülbelül 25-30% melléktermék sókat (nátrium-kloridot és nátrium-glikolátot) tartalmaz. A termék azonnal szárítható (CMC műszaki típusok) vagy semlegesíthető és mosással tisztítható legalább 99,5%-os tisztaságig (CEKOL minőségű cellulózgumi).
A CP Kelco vízoldható polimerek széles skáláját gyártja, különféle specifikációkkal és funkcionális tulajdonságokkal, hogy megfeleljen a különböző piaci szegmensek követelményeinek. Az élelmiszerek, kozmetikai és higiéniai termékek, valamint gyógyszerek gyártásához használt cellulózgumi fő védjegye a CEKOL. A CMC feloszlatása.
A CMC oldódási módja és a keverési paraméterek (nyírás) az oldódási folyamat során meghatározzák az oldat végső viszkozitását. Az oldószer, a CMC kémiai összetétele és a kész oldat keverésekor fellépő nyíróerő tükröződik a CMC oldódási jellemzőiben, például a CMC molekulák hidratáltságában. Vagyis a végső oldat viszkozitásának szabályozásához szigorúan be kell tartani a CMC feloldásához szükséges feltételeket.
A CMC feloldásának elve az, hogy az összes részecskét a lehető leggyorsabban meg kell nedvesíteni, mielőtt elkezdené a viszkozitás növelését. 
A CMC eredendően hidrofil („szereti a vizet”), ami azt jelenti, hogy a CMC-részecskék vízben diszpergálva azonnal megduzzadnak (hidratálódnak) és feloldódnak. A keveréshez használt berendezésnek elég hatékonynak kell lennie ahhoz, hogy a folyadék teljes térfogatát mozgásban tartsa, hogy elkerülje a csomók és rögök képződését. A keverőnek erős aláfolyást kell létrehoznia a keverőtartály közepén, és a CMC-t be kell vezetni a keverő által kialakított tölcsérbe. A CMC alkalmazási arányának elég lassúnak kell lennie ahhoz, hogy minden egyes részecske nedves legyen. A termék bevezetése történhet tölcséren vagy induktor segítségével.
A CMC jól oldódik hideg és meleg vízben is. Az oldódási sebesség a hőmérséklet emelkedésével nő, mivel az oldószer viszkozitása és a CMC-oldat viszkozitásának alakulása a hőmérséklet emelkedésével csökken. A CMC molekula oldódási sebessége nem függ a hőmérséklettől. Ha melegítés lehetséges, a CMC oldat elkészítéséhez a legalkalmasabb (és javasolt) hőmérséklet 50-60°C. A CMC oldódási sebessége a részecskemérettől is függ. A finom por sokkal gyorsabban oldódik, mint a durva por, mivel ebben az esetben az egyes részecskék hidratálása biztosított, és nem képződnek csomók.
CMC-oldatok viszkozitása és reológiája.
A CMC legfontosabb és leghasznosabb tulajdonsága, hogy képes viszkozitást fejleszteni vizes oldatokban. Különféle viszkozitású oldatokat készíthet. A CMC termékcsalád kis és nagy molekulatömegű termékeket egyaránt tartalmaz. Ebben az esetben a megoldások viselkedése gyakorlatilag newtoniról pszeudoplasztikusabb áramlásra változik, azaz. viszkozitása az alkalmazott erő függvényében változik. A viszkozitás az alkalmazott nyírástól függ. A gyakorlatban ez a viszkozitás csökkenéseként nyilvánul meg keverés, szivattyúzás vagy a CMC-oldat egyéb mechanikai behatása során. Az áramlás pszeudoplasztikus viselkedése közvetlenül függ a lánc kiegyenesedésétől és a CMC molekulák áramlási irányú orientációjától. A hosszabb molekulájú (nagy molekulatömegű) CMC, mint például a CEKOL 30000, jobban "vékonyodik" a rövid szénláncú CMC-nél, mint a CEKOL 700. .e. A CMC CEKOL 30 oldatai szinte newtoni folyadékokhoz hasonlóan viselkednek.
A nyíróerő növekedésével a viszkozitás (áramlási ellenállás) csökken. A viszkozitásváltozások teljesen és azonnal visszafordíthatók, és a mechanikai hatás megszűnése után az eredeti viszkozitás visszaáll. Megjegyzendő, hogy a CMC-oldatok áramlásának pszeudoplasztikus tulajdonságai miatt a viszkozitási index meghatározása csak bizonyos nyíróerő mellett lehetséges. A CMC polimer természetéhez kapcsolódó, gyakran pszeudoplaszticitásnak téveszthető jellemzőt tixotrópiának nevezik. Ez a CMC-molekulák hosszú láncainak kölcsönhatásának és egy háromdimenziós szerkezet (hálózat) kialakulásának következménye az oldatban. Ha egy tixotróp oldatot kellő erővel nyírnak, a szerkezet felbomlik és a szerkezeti viszkozitás csökken. A viszkozitás változása visszafordítható, de bizonyos ideig tart. A kezdeti viszkozitás visszaáll, feltéve, hogy az oldat a mechanikai hatás megszűnése után egy ideig nyugalomban van.
Molekuláris tömeg.
A viszkozitás arányos a CMC molekula átlagos hosszával vagy a polimerizáció fokával (DP). Az átlagos molekulahossz és a szubsztitúció foka határozza meg a CMC típusok molekulatömegét. A viszkozitás gyorsan növekszik a polimerizáció mértékének növekedésével.
| típus | A polimerizáció mértéke | Molekulatömeg, Mw |
| 30000 | 3200 | 750000 |
| 4000 | 2000 | 450000 |
| 700 | 1200 | 270000 |
| 30 | 360 | 80000 |
Koncentráció.
A koncentráció növekedésével az oldatok viszkozitása gyorsan növekszik. Általában a viszkozitás 8-10-szeresére nő a koncentráció kétszeres növekedésével. A grafikonból az következik, hogy a Cekol 30 000 márkájú 0,5%-os oldata ugyanolyan viszkozitást mutat, mint a 700 márkájú 2,5%-os oldat. Ez azonban nem jelenti azt, hogy funkcionális tulajdonságaik azonosak, mivel számos további tényezőtől függenek.
Hőfok.
A CMC oldatok viszkozitása reverzibilisen függ a hőmérséklettől. Például a viszkozitás csökken a hőmérséklet emelkedésével, de visszatér eredeti állapotába, amikor a hőmérséklet az eredeti értékre esik. A hosszan tartó melegítés, különösen 100°C feletti hőmérsékleten, viszkozitásvesztéshez vezethet a CMC típusától függően.
PH érték.
A CMC-oldatok viszkozitása széles pH-tartományban stabil marad. 11-12 és a feletti pH-értékeknél a viszkozitás zavart okoz a magas domináns elektrolitkoncentráció és a CMC molekula lúgos lebomlása (hidrolízise) miatt. pH értékeken< 4 кислотная форма КМЦ начинает доминировать (противоположные ионы Na+ замещаются на Н+). Этот тип КМЦ нерастворим в воде, что приводит к снижению вязкости. Тем не менее, типы КМЦ с высокой степенью замещения и специальные кислотоустойчивые типы будут демонстрировать хорошую стабильность вязкости даже при агрессивно низких значениях рН.
Stabilitás.
Bár a CMC-nek jó a lebomlásállósága, az enzimek és az oxidálószerek még mindig le tudják bontani. A mikroorganizmusok által bevitt vagy termelt enzimek hozzájárulhatnak a cellulózlánc lebomlásához, és ezért súlyos, visszafordíthatatlan viszkozitáscsökkenést okozhatnak. Az enzimek bejutásának szokásos módja a környezetben található mikroorganizmusokon keresztül történik, amelyek belépnek abba a rendszerbe, amelyben a CMC-t használják, és elkezdenek enzimeket termelni. Az enzimtámadás megállításának leghatékonyabb módja a mikroorganizmusok fejlődésének megakadályozása hőkezeléssel vagy tartósítószerek hozzáadásával. A mikroorganizmusok inaktiválásához általában elegendő a 80°C-on 30 perces vagy 100°C-on 1 perces hőkezelés. A jelenlévő cellulózbontó enzimek teljes inaktiválásához magasabb hőmérsékletre vagy hosszabb hőkezelésre lehet szükség.
Az oxidálószerek, mint a klór és a hidrogén-peroxid, a cellulózlánc lebomlását okozzák. Az oxidatív lebomlás lúgos környezetben, oxigén jelenlétében megy végbe. A fémionok, mint például a Fe2+, felgyorsítják a lúgos lebontást.
Az oxidatív lebomlás megelőzése érdekében a CMC-oldatokat nem szabad a szükségesnél hosszabb ideig kitenni a levegőnek, különösen, ha a hőmérséklet és a pH emelkedik. Hosszú távú tárolás esetén a CMC-oldatokat közvetlenül az elkészítés után kell konzerválni, semleges pH-értéket (ha lehetséges) tartani. Ehhez az oxigénhez és a közvetlen napfényhez való hozzáférés kizárása szükséges.
Szavatossági idő.Minden típusú CMC-t fából vagy bizonyos esetekben pamutbolyhból állítanak elő.
Biológiailag lebomlanak, ami azt jelenti, hogy korlátozott az eltarthatóságuk. Ezért nagyon fontos ezeket a termékeket megfelelően tárolni a nem kívánt lebomlás megelőzése érdekében. A CMC higroszkópos, vagyis könnyen felszívja a vizet a környezetből. A terméket eredeti csomagolásában, száraz, jól szellőző helyen kell tárolni. A tárolóhelyet szárazon, tisztán és pormentesen kell tartani. Megfelelő tárolási feltételek mellett a CMC alapvető tulajdonságai 3 évig jó állapotban maradnak.
Kompatibilitás más poliszacharidokkal.
A CP Kelco CMC termékei teljes mértékben kompatibilisek a legtöbb poliszachariddal. Egyesekkel kombinálva a viszkozitásra gyakorolt szinergikus hatás figyelhető meg, másoknál a viszkozitásértékek megfelelnek az elméleti feltételezéseknek.
Számos példa a CMC és más poliszacharidok keverékére.
Kompatibilitás fehérjékkel.
A fehérjék aminosavak polimerei. A fehérjemolekulák különböző térbeli formákat ölthetnek. Számos közös tulajdonságuk van, amelyek közül az egyik a pH-értékre való érzékenység. Ez a vízben való oldhatóságukat egy meglehetősen szűk pH-tartományra csökkenti. A CMC ionos természete miatt azonban számos fehérjével kölcsönhatásba léphet, így oldható, stabil komplexeket képez. Ez különösen fontos a fehérjék izoelektromos pontján (az a pH-szint, amelynél az oldódás minimális), a semleges pH közelében vagy az alatt. Fontos példa a tejfehérje (kazein) CMC stabilizálása fermentált tejtermékekben. A kazein izoelektromos pontja a tejben körülbelül 4,6. 
A CMC fő alkalmazásai
A nátrium-karboxi-metil-cellulóz az egyik legsokoldalúbb sűrítőszer, amelyet számos iparágban széles körben alkalmaznak.
| Felvert édesség: | - mályvacukor - szufla - mályvacukor - habcsók - nugát |
       |
| Lisztből készült édességek: | - mézeskalács - vajas süti, cukor, zabpehely - torta - fánk |
|
| Péksütemények: | - szendvicsek - muffin - kenyér - fonott - báránytermékek |
|
| Gyümölcs és zöldség feldolgozása: | - hőálló töltelékek liszthez - édességek - lekvárok és lekvárok - növényi kaviár - ketchupok, szószok, öntetek - péppel készült gyümölcs- és zöldségitalok |
|
| Zsír- és olajipar: | - majonéz, szószok - kenhető kenők és margarinok - zsíros töltelékek - vaj - növényi olajok fűszerekkel |
|
| Tejipar: | - tejtermékek (kefir, tejföl, joghurt) - tejtermékek és k / m desszertek - túró - ömlesztett sajtok - jégkrém - fehérjeitalok (savanyított és semleges) tejre és szója alap. |
|
| Húsfeldolgozó ipar: | - hús félkész termékek - kolbász, kolbász |
|
| Alkoholos és alkoholmentes italok | ||
| Instant gyümölcsitalok. |
CEKOL
hideg és meleg vízben jól oldódik (átlátszó oldatot ad), nagy vízmegkötő képességű, hőálló. A CEKOL oldatok 90-100°C-on és 5,0-9,0 pH-értéken stabilak. A CEKOL-t fokozatosan adagoljuk a termékbe, és alaposan összekeverjük. Előzetesen javasolt a CEKOL-t cukorral vagy más száraz hozzávalókkal keverni. A CEKOL cellulózgumi használata erősebb és egyenletesebb állagot ad a végterméknek, jelentősen csökkenti a szinerézist, ellenáll az alacsony hőmérsékletnek, hőnek és mechanikai igénybevételnek, lelassítja a cukrosodási folyamatot a tárolás során (kigyúrt tömeg), növeli az eltarthatóságot. ,  A CEKOL cellulózgumi javítja az ízt és az állagot kenyérmorzsa
. A cellulózgumi vízmegkötő képessége miatt hangerő növekszik
pékáruk és eltarthatósági idő. A cellulózgumi stabilizáló és vízmegkötő képességének köszönhetően megnő a tészta stabilitása és tűrőképessége a liszt minőségi ingadozásaival szemben. A CEKOL cellulózgumi javítja a zsemlemorzsa ízét és szerkezetét. A cellulózgumi vízmegkötő képessége miatt a pékáruk térfogata és eltarthatósága megnő. A cellulózgumi stabilizáló és vízmegkötő képességének köszönhetően megnő a tészta stabilitása és tűrőképessége a liszt minőségi ingadozásaival szemben.  A koncepció " sütemények
” az édes lisztből készült édesipari termékek igen széles választékát tartalmazza. Alapvetően a sütemények összetétele lisztet, tojást, cukrot, étolajat és tejet tartalmaz. Az összetevők arányának és a tésztakészítési technológiának változtatásával a kívánt tulajdonságokkal rendelkező végterméket kaphatja. A Cekol cellulóz gumi használata viszonylag alacsony zsír- és/vagy tojástartalmú süteményekben jelentősen javítja a késztermék minőségét. A sütemény típusától és a kívánt hatástól függően közepes vagy nagy viszkozitású Cekol cellulózgumi használható. Az alkalmazási arány a liszt mennyiségétől függ.  Fánk
élesztőtésztából készült, zsírban kisütött zsemle. Alapvetően a fánk összetétele lisztet, élesztőt, zsírt, tojást, tejport, sót és vizet tartalmaz. A sütési szakasz megkülönbözteti a fánkot a zsemlétől. A sütés hátránya a zsírfelszívódás. A Cekol cellulóz gumi használata minimálisra csökkenti ezt a hatást. Ezen a területen különféle típusú Cekol cellulóz gumik használhatók. Cekol cellulóz gumi
- univerzális összetevő, amely sokféle funkciót lát el a sütőipari termékekben: sűrítés, cukorkristályok növekedésének gátlása, vízkibocsátás megakadályozása (szinerézis), emulziók és szuszpenziók stabilizálása, állag és szerkezet javítása, tészta szilárdságának javítása - ez különösen fontos alacsony sikértartalmú tészta készítésekor (pl. kukoricadara) növeli a lágyságot, növeli az eltarthatóságot, egyszerűsíti az egyszeri keverési eljárást, javítja a termék ízjellemzőit.  Kínában tészta
ősidők óta az étrend része. A folyamatos gyártósorok fejlesztésével sok élelmiszeripari vállalkozás már több millió csomag tészta gyártására volt képes naponta. A stabil gyártási folyamat és a minőségi jellemzők következetessége sürgető kérdéssé vált. Ezért elengedhetetlenné vált az összetevők funkcionális tulajdonságainak megértése a folyamatosan magas termékminőség biztosításához. Két fontos tulajdonság, amelyet az instant tésztagyártók próbálnak ellenőrizni, a termék textúrája és a csökkent olajfelszívódás. Ebben a tekintetben szükség volt olyan összetevőkre, amelyek javíthatják ezeket a tulajdonságokat, és növelhetik a termelés gazdaságosságát azáltal, hogy csökkentik a tészta törékenységéből adódó veszteségeket és növelik eltarthatóságukat. A cellulózgumit az instant tésztagyártók főként a következő célokra használják: a sikérlánc erősítése, a keménység növelése, az emészthetőség csökkentése főzés közben, az olaj felszívódásának csökkentése sütés közben, az eltarthatóság növelése, a termékköltség csökkentése  A CEKOL közvetlen savanyítást tesz lehetővé anélkül, hogy a termelés során fehérje agglomerátumok képződnének tejsavó, tej és gyümölcslé italok
, stabilitást biztosít a hőkezelés és tárolás során. Alacsony viszkozitást, további testességet és krémes ízérzetet ad az italnak. A CEKOL optimális adagolását az alapanyag minősége, a tényleges folyamat és az eltarthatósági idő függvényében kell meghatározni. Ezenkívül a megnövekedett fehérjetartalom a CEKOL adagjának emelését igényli. A fehérje agglomerátumok méretét a nyíróerő határozza meg, például a keverés vagy a pumpálás intenzitása. Ezért a CEKOL kijuttatási mennyiségét a tényleges folyamathoz kell igazítani.  Termelésben tejes desszertek
A CEKOL cellulózgumi javítja a termék "testét" és viszkozitást biztosít magas hőmérsékleten. A desszert töltési hőmérséklete 50-70°C lehet, miközben a késztermék állaga megegyezik a termosztatikus joghurt állagával. A töltési hőmérséklet is 30-40°C lehet, ebben az esetben a termékre sűrűsödött állag jellemző, kanállal fogyasztható; ez a textúra alkalmas kétrétegű desszertek öntésére. Termelésben csokoládés tej
a csomagolásba való palackozás általában 10°C és 25°C közötti hőmérsékleten történik. A CEKOL cellulózgumival magasabb töltési hőmérséklet (30-35°C), valamint a viszkozitás enyhe növelése és az ízletesség javítása érhető el.  Alkoholos környezetben való stabilitása miatt a CEKOL cellulózgumi az optimális választás sűrítőanyagként alkoholos italok
. A likőr cukortartalmának csökkentése nagyon gyakran az íz romlásához vezet, és a CEKOL cellulózgumi ezt a hátrányt kompenzálni tudja, lehetővé téve egy sima folyású, kiváló szájérzetű és jó aromahozamú termék előállítását. A rum előállítása során a cellulózgumi sűríti a rumot, miközben jó átlátszóságot biztosít. A sűrített rumból javított ízű koktélok készíthetők. Különböző ízek érhetők el különböző mézgákkal vagy eltérő alkalmazási mennyiségekkel.  Termelésben gyümölcslevek
a cellulóz gumi jól stabilizálja a pépet és javítja az ízt. Instant gyümölcsitalok gyümölcs aroma vagy szárított gyümölcskeverék alapján, hidrokolloidok hiányában a természetes gyümölcslevekhez képest rosszabb ízminőséget mutatnak. Az ilyen száraz keverékekhez hidrokolloidokra van szükség, amelyek nagyon jól oldódnak hideg vízben, és azonnal viszkozitást hoznak létre az italban. A CEKOL egy cellulózgumi, amelynek finom részecskéi állandó viszkozitást biztosítanak. A CEKOL cellulózgumi hatása a gyümölcspor hideg vízben való keverésekor azonnal megmutatkozik, és hatékonysága független a pH értéktől és a víz keménységétől. Teljesen feloldódik és "newtoni" sűrítő hatást fejt ki.  CEKOL cellulóz gumi gyártásban fagylalt és tejjég
biztosítja a termék állagának stabilitását a tárolás során és ízének megőrzését. A CEKOL cellulózgumi hatása elsősorban a kristálynövekedés szabályozásában nyilvánul meg a fagyasztás, a kikeményedés és a különböző hőmérsékleti körülmények között történő tárolás során. Ezenkívül krémes olvadást biztosít, és javítja a termék "testét". Hasonlóképpen, a cellulóz gumi előnyei vannak
: könnyen oldódik vízben cukorral kombinálva, szagtalan és íztelen, optimálisan fejleszti a termék testét, ami a termék lassabb olvadását és fokozott folyadékszivárgással szembeni ellenállását eredményezi.  Felvert feltétek és desszertek
CEKOL cellulózgumival előállítható, mivel a cellulózgumi fokozza a habképződést és megakadályozza a tárolás során a szinerézist. Termelésben krémsajt
túró és ömlesztett sajtok alapján a CEKOL cellulózgumi használatának előnyei:
 Termelésben ketchupok és paradicsomszószok
cellulóz gumi kiváló állagot fejleszt ki. Az ízek mellett jó folyékonyságot ad a paradicsomszószoknak és minimális szinerézist ad a termékben. A CEKOL cellulózgumi kompatibilis a paradicsomketchuphoz általánosan használt összetevőkkel, jó vízmegkötő és sűrítő tulajdonságokkal rendelkezik, és jól tolerálja a paradicsomszószokban használt alacsony pH-értékeket. |
Vásároljon cellulózgumit ömlesztve
Nálunk a CP Kelco cellulóz gumit a legjobb áron nagykereskedheti. A termékek árlistájának megtekintéséhez vagy a CP Kelco cellulóz gumi nagykereskedelmi árának kéréséhez hívja fel menedzserünket.SZENTPÉTERVÁRI ÁLLAMI MŰSZAKI ÜGYI EGYETEM
POLIMEREK
MÉRNÖKI GYAKORLATI JELENTÉS
Metilcellulóz és karboximetilcellulóz: oldatok és filmek tulajdonságai
Ellenőrizte: vezető kutató, d.c.s.
Alekszandr Mihajlovics Bochek
Elkészült: Art. gr. 144
Tatiscseva Valentina Alekszandrovna
SZENTPÉTERVÁR 2003
Bevezetés
A metil-cellulóz az 0-alkil-cellulóz-származékok (éterek) homológ sorozatának első tagja. A szubsztitúció mértéke szerint a cellulóz-metil-éterek kis szubsztituáltságúak, bizonyos koncentrációjú erős lúgok vizes oldataiban oldhatók és erősen szubsztituált, vízben és szerves oldószerekben egyaránt oldhatók. A cellulóz-metil-éterek úgy állíthatók elő, hogy cellulózt különféle alkilező reagensekkel reagáltatunk: dimetil-szulfáttal, metil-kloriddal (vagy jodiddal és bromiddal) metil-, diazometán-, benzolszulfonsav-metil-észterrel. Jelenleg a metil-cellulóz (főleg vízben oldódó) ipari termék.
A 0-karboxi-metil-cellulóz készítményei a szubsztitúció mértékétől függően, valamint az egyéb 0-alkil-származékok alacsony szubsztituált és erősen szubsztituált csoportokra oszthatók. A 100-nál nagyobb γ szubsztitúciós fokú CMC-készítmények előállítása azonban igen nehézkes a hasonló töltésű csoportok (klór-acetát-ion és karboxi-metil-csoport) taszításának elektrosztatikus hatásai miatt. Ezért a gyakorlatilag "nagyon szubsztituált" CMC-készítmények γ=50-100 szubsztitúciós fokú és vízoldható termékek.
Metilcellulóz beszerzése
Az iparban a metil-cellulóz előállításának leggyakrabban alkalmazott módszere az alkálifém-cellulóz metil-kloriddal történő alkilezésén alapul.
Az alkil-halogenidekkel végzett alkilezési folyamat 353-373 K hőmérsékleten megy végbe. Mivel a metil-klorid forráspontja 248 K, az alkilezési reakciót autoklávokban, nagy nyomáson hajtják végre.
Az alkilezés során mellékreakciók lépnek fel metil-klorid és lúg között alkohol és só képződésével, valamint alkohol és metil-klorid között dimetil-éter képződésével:
NaOH + CH 3 Cl + CH 3 OH → CH 3 OCH 3 + NaCl + H 2 O
CH 3 Cl+NaOH→CH 3 OH+NaCl
Ezért felesleges metil-kloridot és jelentős mennyiségű szilárd lúgot kell használni, mivel a lúg koncentrációjának növekedésével a metil-klorid bomlása csökken.
A jódatom a legkönnyebben cserélhető (a legmobilabb), ami nagyobb polarizálhatóságával jár együtt, de az alkil-jodidok viszonylag drágák. A kloridok és bromidok reaktivitása kismértékben különbözik, ezért az ipari szintéziseknél előnyösebb a hozzáférhetőbb alkil-kloridok alkalmazása.
Az átmeneti állapoton áthaladó reakció sebessége arányos az egyes reagensek koncentrációjával. Feltételezhető, hogy a cellulóz és a metil-klorid reakciója is a fenti séma szerint megy végbe, azaz ez a nukleofil szubsztitúció bimolekuláris reakciója -S N 2.
A metil-cellulóz beszerzése bizonyos nehézségekkel jár a nagy reagensfogyasztás, a nyomás alatti munkavégzés szükségessége stb. miatt. Ezért a metil-cellulóz szintézisének új módjainak keresése nagy gyakorlati jelentőséggel bír. Ebből a szempontból a művek érdekesek. A szerzők aromás szulfonsavak észtereit használták alkilezőszerként, nevezetesen a p-toluolszulfonsav, toluol-diszulfonsav, benzolszulfonsav és naftalinszulfonsav észtereit.
Az alkilezés ezekkel az észterekkel a következő séma szerint megy végbe:
C 6 H 7 O 2 (OH) 3 + xRSO 2 OR "→ C 6 H 7 O 2 (OH) 3-x (OR") x + xRSO 2 OH,
ahol R jelentése -C6H5, -CH3C6H4, -C10H7; R"= -CH3, -C2H5 stb.
Azt találtuk, hogy az alkilező gyök hosszának növekedésével a reakció sebessége csökken. Kísérleti adatok alapján a szulfonsavak észtereit a reakcióképesség szempontjából a következő sorba lehet rendezni:
C 6 H 5 SO 2 OCH 3 > C 6 H 5 SO 2 OS 2 H 5 > C 6 H 5 SO 2 OS 6 H 7.
A cellulóz laboratóriumi körülmények közötti alkilezésére leggyakrabban dimetil-szulfátot (CH 3) 2 S0 4 használnak, amelynek forráspontja 461 K, és lehetővé teszi a termékek normál nyomáson történő előállítását. Ennek ellenére a termelésben való felhasználása korlátozott a magas toxicitása miatt. A cellulóz-éter képződése dimetil-szulfát hatására általános formában a következő egyenlettel fejezhető ki:
C 6 H 7 O 2 (OH) 3 + x (CH 3) 2 SO 4 → C b H 7 O 2 (OH) 3- x (OSH 3) x + xCH 3 OSO 3 Na + xH 2 O.
A cellulóz alkilezésének fő reakciójával egyidejűleg a dimetil-szulfát bomlásának mellékreakciója is a séma szerint megy végbe:
(CH 3) 2 SO 4 + 2 NaOH → Na 2 SO 4 + 2CH 3 OH.
A főreakció során keletkező metil-kénsav reagálhat metil-alkohollal, így dimetil-étert és feleslegben lévő lúg jelenlétében nátrium-szulfátot eredményez:
A metilezési reakció csak lúgos közegben megy végbe, ami nyilvánvalóan a cellulóz disszociált lúgos vegyület formájú túlnyomó reakciójához kapcsolódik.
A cellulóz metilezése során ezzel a módszerrel teljesen helyettesített termékek előállítása jelentős nehézségekbe ütközik. Tehát 18-20 pamutmetilezési művelet után Denham és Woodhouse 44,6% OCH 3 tartalmú terméket (a trimetil-cellulóz elméleti értéke 45,58% OCH 3), Irvine és Hirst pedig 42-43% tartalmú terméket kaptak. OCH3; Berl és Schupp 28-szoros metilezés után 44,9% OCH 3 tartalmú észtert kaptak.
A fent leírt mellékreakció megléte az egyik oka annak, hogy nehéz nagymértékben helyettesített terméket előállítani. A dimetil-szulfát lebontása a metil-cellulóz előállítása során nagy felesleg felhasználását igényli, ami viszont nagy feleslegben lúg alkalmazását teszi szükségessé, mivel a közeg reakciójának mindig lúgosnak kell maradnia.
Azt találtuk, hogy nagyobb lúgkoncentráció mellett nagyobb fokú metil-cellulóz helyettesítés érhető el. Ezt a tényt különböző okok magyarázzák. Először is kimutatták, hogy a dimetil-szulfát bomlási foka csökken a lúgkoncentráció növekedésével. Másodszor, feltételezhető, hogy a NaOH koncentrációjának növekedésével a rendszerben az egyensúly jobbra tolódik el.
C 6 H 7 O 2 (OH) 3 + Na + + OH - → C 6 H 7 O 2 (OH) 2 O - + Na + + H 2 O.
Számos esetben azonban lehetséges nagymértékben szubsztituált metil-cellulóz előállítása a metilezés többszöri megismétlése nélkül is.
Így Hayorz és munkatársai a szűrőpapírt finom porrá zúzva és acetonban szuszpendálva már 2-szeres metilezés után 45%-os metoxil-tartalmat kaptak. Legegyszerűbben magas metoxil-tartalom érhető el, ha a szekunder cellulóz-acetátot acetonban feloldjuk, majd fokozatosan hozzáadunk dimetil-szulfátot és vizes lúgot. Ily módon a reakciótermékben egy művelettel közel 45%-os metoxil-tartalom érhető el.
Karboxi-metil-cellulóz kinyerése
Alacsony szubsztituált Na-karboxi-metil-cellulózt úgy kaptak, hogy alkálifém-cellulózt monoklór-ecetsavval reagáltattak különböző körülmények között. Tekintettel arra, hogy a klór-ecetsav szilárd, kristályos anyag, és az alacsony szubsztituáltságú termékek előállításához a cellulózhoz képest kis mennyiségben szükséges, különösen fontos a keverék reagáló komponenseinek egyenletes eloszlása. Az egyik módszer szerint a reakciót úgy hajtották végre, hogy a levegőn száraz cellulózt monoklór-ecetsav nátriumsójának 17,5-18%-os NaOH-oldattal készült oldatával kezelték 5-ös folyadékmodulus mellett (a folyadék ml-ben kifejezett mennyiségének aránya a tömeghez). cellulóz grammban). A sóoldatot a reakció előtt úgy készítettük, hogy megfelelő kimért mennyiségű monoklór-ecetsavat olyan koncentrációjú lúgban oldunk, hogy semlegesítés után a megadott értéken belül maradjon.
A karboximetil-cellulóz alacsony szubsztituált Na-sójának szubsztitúciós fokát Na-tartalma határozza meg A karboxi-metil-cellulóz nátriumtartalma gravimetriás módszerrel határozható meg szulfát formájában, a minta tégelyben történő elhamvasztásával, kezelésével. a hamut kénsavval és kalcinálással 973 K-en, vagy térfogati módszerrel a kénsav-lúg feleslegének visszatitrálásával indikátorként brómfenolkék jelenlétében (az átmeneti tartománynak savas környezetben kell lennie, hogy ne legyen lúg visszakötése karboxilcsoportok szerint).
A karboxi-metil-cellulóz oldhatósága, viszkozitása és egyéb tulajdonságai nagymértékben függnek az előállítás módjától.
Számos módja van a Na-CMC előállításának ugyanazon reakció alapján:
Sejt(OH) n + 2mNaOH + mCH 2 C1COOH →
Sejt (OH) n - m (OCH 2 COONa) m + mNaCl + 2mH20,
de különféle módosításokkal készült. Ezért érdekes az azonos cellulózból, de különböző módszerekkel előállított Na-CMC minták összehasonlítása.
A CMC megszerzésére a következő módszereket alkalmaztuk.
1. A 17,5%-os NaOH-oldattal mercerizált cellulózt háromszoros tömegre préseltük ki, és Werner és Pfleiderer típusú darálóban monoklór-ecetsav száraz nátriumsójával (CH 2 C1COOHa) dolgoztuk fel 313 K hőmérsékleten 30 percig. Ezután a reakcióelegyet stacioner körülmények között 295 K-en tartottuk 24 órán át zárt edényben. Ez idő alatt a cellulóz oxidatív-lúgos lebomlása következik be: a polimerizáció foka 1200-ról 300-400-ra csökken, és a CMC-minták vízben való oldhatósága javul. E módszer szerint az alkilezés az aktív tömegek (cellulóz és monoklór-ecetsav) maximális koncentrációinál megy végbe, ami nagyfokú alkilezést eredményez. A reakciókomponensek összekeverésének körülményei azonban nem kedveznek egyenletesen alkilezett Na-CMC minták előállításának.
P. A légszáraz cellulózt monoklór-ecetsav nátriumsójának 18%-os NaOH-oldattal készült oldatával kezeltük 5 °C-os folyadékmodulus mellett 313 K hőmérsékleten.
a cellulózhoz viszonyított tömeg háromszorosa. Ezt a módszert az alkilező reagens - monoklór-ecetsav - egyenletes behatolása jellemzi a cellulózszálakba a duzzadás során, ami lehetővé teszi egyenletesen helyettesített termékek előállítását. Azonban, amint kimutattuk, a felvett CH 2 ClCOOH mennyiségének nagy része az elszappanosítás mellékreakciójába megy.
III. A cellulózt 18%-os NaOH-oldattal mercerizáltuk. Az 5-szörös tömegre préselt alkálicellulózt Buchner-tölcséren propanollal (infúzióval) mostuk, hogy eltávolítsuk a felesleges NaOH-t és a vizet. Propanolt adtunk a kívánt modulushoz, és a pépet egy darálóba helyeztük. 10 perces őrlés után száraz CH 2ClCOONa sót adtunk hozzá. A reakciót állandó hőmérsékleten hajtjuk végre. Ezzel a módszerrel a CH 2 ClCOONa elszappanosítási mellékreakciójának mérete minimális, ezáltal az alkilező reagens alkalmazásának hatékonysága megnő. A CMC-minták mosása minden esetben forró 70%-os etanollal, Soxlett készülékben történt, amíg negatív reakciót nem eredményezett NaOH-ra fenolftaleinnel és Cl-re AgNO 3 oldattal.
Mint látható, a legmagasabb fokú helyettesítést azonos mennyiségű CH 2 C1COOH-val a III. módszerrel érjük el - propanol közegben. Ez nyilvánvalóan az elszappanosítás mellékreakciójához szükséges CH 2 ClCOOH fogyasztásának csökkenésével magyarázható.
A metilcellulóz oldatok tulajdonságai
Az alacsony szubsztituált metil-cellulóz vízben való oldhatósága szobahőmérsékleten és az alatt, valamint az oldatba kerülő frakciók összetétele a szubsztitúció fokától, homogenitásától és polimerizációs fokától függ.
táblázatban. Az 1. ábra különböző metil-cellulóz-készítmények vízben való oldhatóságának meghatározására vonatkozó adatokat mutat be. A táblázat adatainak elemzésekor mindenekelőtt a következő körülmény hívja fel a figyelmet: a metilcellulóz vízben való oldhatósága viszonylag magas metoxiltartalom mellett is (nagy polimerizációs fokú metilcellulózoknál) nagyon alacsony. Az alacsonyabb polimerizációs fokú metil-cellulózok jobban oldódnak.
A metil-cellulóz előállításának módja alapvető tényező, amely meghatározza a metil-cellulóz oldhatóságának határait egy adott oldószerben.
A metilcellulóz oldatban történő kinyerésekor az eredeti kristályszerkezet tönkremegy, és az oldatból történő regeneráció során nem épül fel azonnal (speciális körülmények között) új rács, így a termék amorf, így könnyebben oldódik. Nagy jelentősége van a cellulóz eltérő hozzáférhetőségének, aminek köszönhetően reakciótermékek keveréke keletkezik, amelynek a helyettesítési foka eltérő. Ez a heterogenitás az oldott anyag mennyiségének csökkenéséhez vezet.
Nagyon érdekes a fagyasztás hatása, amely az oldhatóság jelentős növekedésében nyilvánul meg.
Asztal 1.
A metil-cellulóz oldhatósága vízben
Mintaszám |
Oldhatóság, abszolút száraz minta %-ában |
Oldhatóság, az eredeti minta %-ában |
OCH3 tartalom a fel nem oldott részben, % | OCH3 tartalom az oldott részben, % | |||
| Fagyás előtt | Fagyás előtt | Fagyasztás és felengedés után | |||||
| 1 | 11,4 | 0,5 | 3,5 | - | 10,8 | - | 29,1 |
| 2 | 20,75 | 0 | 5,3 | - | 20,25 | - | 29,6 |
| 3 | 21,7 | 3,6 | 9,8 | 21,5 | 20,60 | 30,5 | 31,8 |
| 4 | 22,3 | 5,3 | 11,1 | 21,8 | 21,3 | 32,0 | 30,3 |
| 5 | 28,10 | 9,3 | 25,8 | 27,9 | 27,4 | 30,0 | 30,0 |
| 6 | 19,8 | 16,9 | 22,3 | 17,8 | 17,2 | 29,5 | 29,1 |
| 7 | 26,3 | 51,5 | 58,7 | 22,2 | 20,6 | 30,0 | 30,3 |
táblázatban. A 2. ábra az alacsony szubsztituált metilcellulóz oldhatóságára vonatkozó adatokat mutatja 6,5%-os NaOH-ban. A vízben való oldódással ellentétben a metil-cellulóz már körülbelül 5-ös szubsztitúciós fokon 95%-ban oldódik 6,5%-os NaOH-oldatban történő fagyasztás után. Az alacsony szubsztituált metil-cellulóz lefagyasztásakor átlagos polimerizációs foka (viszonylag nagy molekulatömegű termékek esetén SP = 1100-1200) kb. 1000-re csökken. Előroncsolt cellulózból (oxidáló-lúgos lebontással) nyert termékek, ill. amelynek SP értéke körülbelül 400, fagyasztás után szinte nem változik a molekulatömege.
A vizsgálatnak 1-2%-os koncentrációjú, alacsony szubsztituált metil-cellulóz oldatokat vizsgáltunk. ami tömény oldatoknak tudható be. Meg kell jegyezni, hogy a makromolekuláris anyagok "tömény" oldatának koncepciója a koncentráció értelmében feltételes, és jelentősen eltér a koncentrált oldatok szokásos koncepciójától.
2. táblázat
Az alacsony szubsztituált metilcellulóz oldhatósága 6,5%-os NaOH oldatban
| Mintaszám | A helyettesítés mértéke y | OCH3 tartalom a metilcellulózban, % | Oldhatóság, az eredeti minta %-ában | |
| 291 K-nál | Fagyasztás és felengedés után | |||
| 1 | 68,6 | 12,4 | 3,4 | 100,0 |
| 2 | 66,9 | 12,1 | 3,4 | 97,8 |
| 3 | 64,5 | 11,66 | 2,8 | 100,0 |
| 4 | 50,3 | 9,1 | 2,3 | 99,3 |
| 5 | 47,5 | 8,6 | Nem meghatározott. | 98,0 |
| 6 | 30,4 | 5,5 | Nem meghatározott. | 99,2 |
| 7 | 24,3 | 4,4 | 0,5 | 99,0 |
| 8 | 22,7 | 4,1 | Nem meghatározott. | 98,5 |
| 9 | 16,6 | 3,0 | Nem meghatározott. | 96,0 |
| 10 | 11,6 | 2,1 | Nem meghatározott. | 95,3 |
| 11 | 9,4 | 1,7 | Nem meghatározott. | 95,1 |
| 12 | 6,6 | 1,2 | Nem meghatározott. | 48,0 |
| 13 | 1,3 | 0,25 | Nem meghatározott. | 35,6 |
| 14 | 21,5 | 3,9 | 7,6 | 100,0 |
| 15 | 29,9 | 5,4 | 9,57 | 100,0 |
| 16 | 32,1 | 5,8 | 11,87 | 100,0 |
A makromolekuláris vegyületek kémiájában koncentrált oldatok azok, amelyekben a diszpergált anyag egyes részecskéi között kölcsönhatás megy végbe. E kölcsönhatás eredményeként a makromolekuláris anyagok oldatai számos eltérést mutatnak a normál folyadékokra jellemző törvényektől. Ezek az eltérések már viszonylag híg 0,3-0,5%-os oldatokban is előfordulnak.
A vizsgált alacsony szubsztituált metil-cellulóz oldatok koncentrációja lényegesen magasabb volt a jelzett értékeknél, és meglehetősen magas a láncmolekulák polimerizációs foka, ezért koncentrált oldatok közé sorolhatók.
A cellulóz-éterek koncentrált oldatai általában idővel meglehetősen stabilak. Az ilyen oldatok viszkozitásának időbeli változását számos tényező befolyásolja, nevezetesen: az oldott termék észterezési fokának változása, a szolvatáció mértékének változása és a háromdimenziós struktúrák kialakítása.
A legrészletesebben a vízoldható metil-cellulóz tulajdonságait vizsgáljuk meg.
A vízben oldódó metilcellulóz tulajdonságai
A metilezés mértékének γ=50-re való növelésével a kapott észter higroszkópossága nő. Ez azzal magyarázható, hogy a cellulóz makromolekulákban a legtöbb hidroxilcsoport kölcsönös telítődése hidrogénkötések kialakulásával történik.
A metoxicsoportok 26,5-32,5%-os szubsztitúciós fokának elérésekor a metil-cellulóz vízben oldódik. A metoxilcsoportok további 38%-ra és afeletti növekedésével elveszti vízben való oldhatóságát (szobahőmérsékleten és magasabb hőmérsékleten). Az erősen metilezett termékek szerves oldószerekben is oldódnak.
A metilcellulóz vizes oldatai (γ=160-200), valamint az alacsony szubsztituáltságú metilcellulózok esetében nem stabilak.
Az oldatok melegítésekor az oldhatóság a polimer kiválásáig romlik. Az oldat hőmérsékleti stabilitásának felső határa 313-333 K egy ilyen termék esetében (SP-től és koncentrációtól függően). Ezt a jelenséget az alkoxicsoport "hidroxóniumvegyületének" a vízzel való képződése magyarázza, amely a hőmérséklet emelkedésével elpusztul, és a polimer kicsapódásához vezet.
Megmutatták a háromszubsztituált metil-cellulóz (vizes) oldattá alakításának lehetőségét (a trimetil-cellulózt előzetesen petroléterrel csaptuk ki kloroformos oldatból). A trimetil-cellulóz vizes oldatának hőmérsékleti stabilitásának felső határa körülbelül 2%-os koncentrációban 288 K. Az ilyen oldatok jó filmképző tulajdonságokkal rendelkeznek. Az exszikkátorban P 2 0 5 felett alacsony hőmérsékleten kialakított filmek szakítószilárdsága (5-7). 10 7 N/m 2 .
Az a tény, hogy a trimetil-cellulóz vízben oldható, közvetlenül bizonyítja az OCH 3 csoportok hidratáló képességét. A trimetil-cellulóz kiválása az oldatból enyhe hőmérséklet-emelkedéssel nagyon kicsi
ezeknek a kötéseknek az erőssége. Az éterben a hidroxilcsoportok arányának növekedésével, azaz γ-nak 160-ra csökkenésével az oldat hőmérsékleti stabilitásának felső határa 313-333 K-re emelkedik. Ezeket a következtetéseket a metilcellulóz homológ vizsgálata is megerősítette. - etil-cellulóz. A nagymértékben szubsztituált etil-cellulóz (γ=200) vízoldhatóságát tekintve a trimetilcellulózhoz hasonlóan viselkedik. Normál körülmények között csak kis mértékben - 9%-kal - oldódik vízben.
A kicsapott EC szobahőmérsékleten gyakorlatilag nem oldódik, de 273 K-en az oldhatóság vízben 50-60%. Így a "nagyon szubsztituált" EC frakcionálása megtörtént, melynek eredményeként a következő frakciókat kaptuk: kicsapódott, oldható és vízben oldhatatlan. Az EC vízben oldott részének jellemzésére és annak magyarázatára, hogy az anyag csak egy része vizes oldattá alakul át, minden frakciót jellemeztünk az OS 2 H 5 csoportok tartalmával, a belső viszkozitással, és infravörös spektroszkópiai módszerekkel is. Az eredmények a táblázatban láthatók. 3.
3. táblázat
Etil-cellulóz frakciók jellemzése
A γ=220 értékű EC vizes oldatai legfeljebb 1,4%-os koncentrációban állíthatók elő, A legfeljebb 0,8%-os koncentrációjú oldatok átlátszóak és alacsony hőmérsékleten idővel stabilak. A 0,82%-os oldat zavarossága 279 K feletti hőmérsékleten rendkívüli mértékben növekedni kezd. Töményebb oldat esetén alacsonyabb hőmérsékleten a zavarosság erőteljes növekedése következik be.
Így az EC-t ugyanaz a szabályosság jellemzi, mint az MC-t: a szubsztitúció mértékének növekedésével az oldat hőmérséklet-stabilitási határa csökken (mint ismeretes, a közönséges vízoldható EC γ = 100-nál, az MC-hez hasonlóan melegítéskor koagulál 323-333 K-ra) . Ezért a legvalószínűbb, hogy az -OC 2 H 5 csoportok részt vesznek az EC vízzel való kölcsönhatásában.
Vizes oldatokban a metil-cellulóz a nemionos makromolekuláris anyagok tulajdonságait mutatja. Ezekben az oldatokban a belső viszkozitás a molekulatömeghez kapcsolódik a Kuhn-Mark összefüggés alapján:
Vink a belső viszkozitás molekulatömegtől függő változásának meghatározására és ezen egyenlet állandóinak meghatározására a metil-cellulóz savas hidrolízissel történő lebontását végezte el.
A metil-cellulózt előzetesen vizes etanolos oldatból éterrel történő kicsapással tisztítottuk. Az eredeti cellulóz helyettesítési foka 1,74, a polimerizáció foka 2000 volt.
A molekulatömeg abszolút értékeinek ozmometriás mérése és a végcsoportok meghatározása alapján megállapították a kapott metilcellulóz-frakciók belső viszkozitásának molekulatömegétől (vagy P y polimerizációs fokától) való függését. :
Winck azt találta, hogy a metil-cellulóz belső viszkozitása nem függ egy idegen elektrolit, egy sav jelenlététől az oldatban.
Meg kell jegyezni, hogy más szerzők (akik az abszolút molekulatömegeket ultracentrifugán végzett ülepítés és fényszórás segítségével határozták meg) némileg eltérő értékeket kaptak az "a" kitevőre a metilcellulóz Kuhn-Mark egyenletében. Tehát a munkában a=O,63 és a=0,55-ben.
A karboximetil-cellulóz oldatok tulajdonságai
Különféle karboxi-metil-cellulóz-készítmények oldhatósági adatai azt mutatják, hogy az alacsony szubsztituált CMC-k fagyasztás után már alacsony γ értéknél (kb. 2) szinte teljesen feloldódnak.
Így a nagyon kis szubsztitúció és az alacsony hőmérséklet hatása ezeknek a cellulózszármazékoknak az oldhatóságára szintén teljes mértékben igazolt.
Az alacsony szubsztituált karboximetil-cellulózok lúgban való oldhatósága és a nátrium-monoklór-acetát hasznosítási hatékonysága növelhető a cellulóz reakció előtti száraz őrlésével. Az alacsony szubsztituált karboxi-metil-cellulóz készítmények oldhatósága a polimerizáció fokának lúgos közegben történő oxidatív lebontással történő csökkentésével is növelhető. Ebben az esetben a 4 órán át 313 K-on végbemenő reakció befejeződése után a CMC-t a tömeg 2,6-2,8-szorosára préselik ki, összetörik és "érésnek", azaz oxidatív-lúgos roncsolásnak vetik alá. Egy bizonyos „érési” idő után a Na-CMC-t vízzel semlegesre mossuk és szárítjuk. Ily módon Na-CMC nyerhető, amely γ=10-12-nél teljes mértékben oldódik lúgban, és 6-8%-os oldatot ad.
Az alacsony szubsztituált karboxi-metil-cellulóz oldatok hígítási stabilitását vizsgáltuk.
A 4- és 6%-os nátrium-hidroxid-oldatban fagyasztással készített CMC-oldatokat többször hígítottuk desztillált vízzel, majd feljegyeztük a minimális lúgkoncentrációt, amely megfelel a zavarosság vagy csapadék megjelenésének. A kísérletek adatai azt mutatták, hogy az alacsony szubsztituált Na-karboxi-metil-cellulóz oldatai még nagyon alacsony, 0,5%-ig terjedő lúgkoncentrációra hígítva is meglehetősen stabilan viselkednek. Ez a körülmény nagyon fontos a karboxi-metil-cellulóz Na-sójának gyakorlati célokra, például szövetek befejezésére szolgáló oldatainak elkészítésekor.
Ebben a munkában a hőmérséklet hatását a Na-CMC, valamint a metil-cellulóz, a hidroxi-etil-cellulóz és a metil-karboxi-metil-cellulóz vizes oldatainak viszkozitására vizsgáltuk.
A cellulóz-éterek vizes oldatainál a hőmérséklet-viszkozitás arányok nagy gyakorlati jelentőséggel bírnak, mivel ezek felhasználása sok esetben ettől függ.
Savage egy féllogaritmikus koordinátaskálán egyenes vonalú viszkozitásfüggést kapott a hőmérséklettől Na-CMC oldatok esetében. Az ilyen oldatok visszahűtése során a viszkozitás hőmérséklettől való függését egy egyenes vonal fejezi ki, amely valamivel alacsonyabb, mint az első. Ezek a kísérletek megerősítik a Na-CMC oldatok viszkozitásváltozásának hiszterézis jellegét a hőmérséklet hatására.
A viszkozitás csökkenése nyilvánvalóan annak a következménye, hogy az olyan nagy molekulatömegű rendszerekben, mint a Na-CMC vizes oldata, nagyon alacsony a relaxáció sebessége. Ezekben az egyensúlyi állapot létrejöttének ideje nagyon hosszú lehet, így a mért időintervallum alatt a rendszernek nincs ideje visszatérni eredeti állapotába. Nem kizárt a molekulák hevítés hatására bekövetkező némi bomlásának lehetősége sem, ami természetesen visszafordíthatatlan viszkozitás-változásokhoz vezet.
A cellulózszármazékok különféle oldószerekben történő oldataira vonatkozó modern elképzelések azon a tényen alapulnak, hogy ezek az anyagok valódi oldatokat képeznek, amelyekben a makromolekulák kinetikailag szabadok. Ez azonban nem zárja ki, hogy ha a cellulóz észterezésének ipari terméke az észterezés mértékét tekintve rendkívül heterogén, akkor annak egyes frakciói rosszul oldódnak. Ennek eredményeként a molekulárisan diszpergált anyag nagy részével együtt az eredeti cellulóz szerkezetének maradványai is jelen lehetnek az oldatban.
A karboxi-metil-cellulóz tömény oldatai sok más makromolekuláris vegyület oldataihoz hasonlóan nem newtoni folyadékok.
A Na-CMC oldatok jelentős viszkozitási anomáliával rendelkeznek. Valódi megoldásaira jellemző az is, hogy különböző nemmolekulárisan diszpergált részecskék és makromolekula-aggregátumok jelen vannak, különösen többértékű kationok jelenlétében. Ezért mind a polimerizációs fok (DP) viszkozimetriás és ozmometrikus mérésénél figyelembe kell venni ezeket a jellemzőket és az oldat tényleges összetételét, és az ilyen mérések előtt el kell választani azokat a frakciókat, amelyek zavarják a helyes eredmények elérését.
A 0,0025 és 0,1 g/l közötti koncentrációjú Na-CMC vizes oldatainak vizsgálata során olyan adatokat kaptunk, amelyek molekuláinak jelentős polaritására utalnak. A fenti adatok a karboxi-metil-cellulózt olyan anyagként jellemzik, amely számos polielektrolitban rejlő tulajdonsággal rendelkezik. Úgy tűnt, hogy egy nagy elektromos nyomaték jelenléte számos esetben az elektrosztatikus adszorpció megnyilvánulásának lehetőségét kellett volna okoznia. Ha azonban figyelembe vesszük a CMC-molekulák oldatbeli koncentrációjának növekedésével járó aggregációját és töltéseinek szűrését, akkor meg kell jegyezni, hogy az elektrosztatikus adszorpció főként híg oldatokban nyilvánulhat meg.
Az oldatokból regenerált metilcellulóz (filmek) tulajdonságai
Vízben és vizes lúgos oldatokban oldva különböző szubsztitúciós fokú metil-cellulóz állítható elő belőlük filmek formájában. A lúgban oldódó, alacsony szubsztituált metil-cellulóz filmek előállítása „nedves” módszerrel történik - speciálisan kiválasztott csapadékfürdőben koagulálással. Ammónium-szulfát (NH 4) 2 SO 4 (100 g/l) oldatát tartalmazó csapadékfürdőkkel kielégítő eredményeket kaptunk.
Az ammónium-szulfát csapadékfürdő hatása a következőképpen fejezhető ki:
2NaOH + (NH 4) 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2NH 3 + 2H 2 0.
Az oldószer összetételének változása és az oldott metilcellulóz részleges kiszáradása miatt láncai közelednek és üvegesednek, azaz erősen duzzadt filmréteg képződik.
Ha szilárd hordozón filmet alakítunk ki, az ismert feszültség hatására (kohéziós erők hatására) síkorientált szerkezet jelenik meg benne. Ugyanakkor egy frissen képződött filmben, erősen duzzadt állapota miatt, a hőmozgás következtében némi láncmozgás is lehetséges. Mindez relaxációs folyamatokat von maga után, vagyis a filmszerkezet visszaállítását az izotróp állapotnak megfelelő legstabilabb helyzetbe. A fenti körülmények miatt az üvegen annak lúgos oldatából metil-cellulóz film képződik, amely a film síkbeli méretének csökkenését és vastagságának növekedését eredményezi.
A lúgban oldódó fóliák mechanikai szilárdságukat tekintve közel állnak a hagyományos lágyított celofán fóliákhoz, mivel
szakítószilárdság hosszirányban (6,8-8,8) . 10 7 N/m 2, szakadási nyúlás kb. 20%.
Az alacsony szubsztituált metilcellulóz filmek higroszkóposságára és vízabszorpciójára vonatkozó adatokat a táblázat tartalmazza. 4 mutatja ezt
4. táblázat
A metilcellulóz filmek higroszkópossága és vízfelvétele
a metilcellulóz filmek higroszkópossága és vízfelvétele nagy értékeket ér el, amelyek nagymértékben függenek az eredeti metilcellulóz észterezési fokától; az eredeti termékben az OCH 3 csoportok tartalmának növekedése a metilcellulóz filmek higroszkóposságának növekedését és a vízben való duzzadást vonja maga után.
A munka során a regenerált metilcellulóz szerkezetét és kapcsolatát a filmek fizikai és mechanikai tulajdonságaival vizsgálták. Összehasonlítás céljából alacsony szubsztitúciójú metil-cellulóz és nagy szubsztitúciójú metilcellulóz filmjeit vizsgálták, legfeljebb 3. Ugyanazon nagy szubsztitúciós metil-cellulóz filmjeit olyan drámaian eltérő oldatokból kaptuk, mint a víz és a szerves oldószerek. Egy ilyen összehasonlítás különösen érdekes, mert arra enged következtetni, hogy a metilcellulózrács szerkezete az oldatból történő regenerálás során nemcsak a szubsztitúció mértékétől, hanem az oldószertől is függ. Ehhez nagy szubsztitúciós fokú (közel 3-as) metilcellulózt kaptak, amely vízben és szerves oldószerben, kloroformban is feloldható. Vizes oldatokból és kloroformos oldatokból filmeket nyerünk üvegre öntéssel és az oldószer elpárologtatásával.
A metil-cellulóz vizes oldatából (γ=180) készült filmek, amelyeket az oldószer lassú elpárologtatásával, szobahőmérsékleten kapnak, amorf szerkezetűek. Ilyen nagy szubsztitúciós fok mellett azonban bizonyos feltételek mellett meglehetősen valószínű, hogy a metil-cellulóz szerkezete rendelhető a kész filmekben. Ilyen körülményeknek bizonyult a filmek hevítése olyan közegben, amely duzzanatot okoz. Így a film már 30 perces vízben való forralása (a metilcellulóz nem oldódik forró vízben) érezhető sorrendnövekedést okoz. A film glicerinben való hevítése 473 K hőmérsékleten még nagyobb rendezettséget eredményez.
Különösen érdekes a filmek képzése metil-cellulóz vizes oldataiból emelt hőmérsékleten. Amikor a fóliát vízben forralják, a rendelés mellett a szerkezet tömörödik és a különböző belső hibák megsemmisülnek, ami láthatóan magyarázza a
film erőssége.
A filmek kialakulása 343 K-on a rugalmasság jelentős növekedéséhez vezet, ami a makromolekulák gyűröttebb konfigurációjával magyarázható, mivel a forró víz nem oldószere a metilcellulóznak.
Tovább térve a trimetil-cellulóz filmek szerkezetére, meg kell jegyezni ennek az észternek egy érdekes tulajdonságát. A trimetil-cellulóz nemcsak szerves oldószerekben, hanem hideg vízben (T==273 K) is képes feloldódni. A trimetil-cellulóz filmek sztereoreguláris polimer szerkezetét nagy kristályosság jellemzi. A trimetil-cellulóz esetében a víz v-oldószer, ezért a vizes oldatból képződő filmeket alacsonyabb kristályosság jellemzi.
Az MC filmek felületének és a filmtörés következtében keletkező hasadások felületének elektronmikroszkópos vizsgálata a húzási tengely mentén folyékony nitrogén hőmérsékleten lehetővé tette a filmszerkezet finomabb léptékű részleteinek megállapítását. λ≤2,0 húzási aránynál az orientált filmek felülete kellően sima és egyenletes marad. Az optikai mikroszkópban látható fibrilláris szerkezetet elektronmikroszkóp nem érzékeli. λ≈2,2–2,5-nél a filmek felületén egy dombormű jelenik meg, amelyet a rajztengelyre merőlegesen, 0,2–0,4 µm széles, meglehetősen szabályos és kiterjesztett barázdák alkotnak. A rajztengelyre merőleges szkenneléskor (1. ábra) 0,3–0,5 µm széles keresztirányú ráncok láthatók, és egyes területeken delamináció található 0,1–0,2 µm széles és 1,0–1,5 µm hosszúságú, irányított mikrorepedések formájában. párhuzamos a rajz tengellyel. A rajztengellyel párhuzamos szkenneléskor a hajtogatott szerkezeten kívül egyenetlenségek válnak láthatóvá, domináns orientációval a rajztengely mentén. A hasítási felület vizsgálata porózus szerkezet jelenlétét tárja fel, a pórusméret 0,1-1,0 µm között változik.
Lúgos oldatból regenerált tulajdonságok Na -CMC (formában filmek)
Az alacsony szubsztituált karboxi-metil-cellulóz kellően magas polimerizációs fokú viszkózus oldatainak előállítási lehetőségével összefüggésben filmeket készítettek és tulajdonságaikat tanulmányozták.
A filmképzést a metil-cellulóz oldatoknál alkalmazott módszer szerint végeztük. táblázatban. Az 5. ábra a fóliák mechanikai szilárdságára vonatkozó adatokat mutatja. Az alacsony szubsztituált karboxi-metil-cellulózból készült fóliák jó mechanikai szilárdsággal, de alacsony rugalmassággal rendelkeztek; ezeknek a filmeknek a szakadási nyúlása csak 5-6%.
5. táblázat
Alacsony szubsztituált karboximetil-cellulóz filmek szakítószilárdsága
| Mintaszám | A helyettesítés mértéke γ | oldatkoncentráció, % | Szakítószilárdság σ. 10-7, |
szakadási nyúlás, % |
| 1 | 5,0 | 2,0 | 9,0 | 5,3 |
| 2 | 10,4 | 2,0 | 9,3 | 6,0 |
| 3 | 9,8 | 2,0 | 7,9 | 5,0 |
| 4 | 9;8 | 4,0 | 11,8 | 6,0 |
| 5 | 9,2 | 2,0 | 8,3 | 5,0 |
| 6 | 9,2 | 4,0 | 11,3_ | - |
Az alacsony szubsztituált karboximetil-cellulózból készült filmek higroszkóposságára és vízabszorpciójára vonatkozó adatokat a 6. táblázat tartalmazza. A higroszkóposságot úgy határoztuk meg, hogy a filmeket 80%-os relatív páratartalmú atmoszférában tartottuk; A vízfelvételt úgy mértük, hogy a filmeket két napig 293 K hőmérsékletű desztillált vízben áztattuk.
6. táblázat
Az alacsony szubsztituáltságú filmek higroszkópossága és vízfelvétele
karboxi-metil-cellulóz
Amint az a táblázatból látható. 6, az alacsony szubsztituált karboximetil-cellulóz filmek higroszkópossága és vízabszorpciója gyorsan növekszik.
a termékhelyettesítés mértékének növelése. Különösen szembetűnő a szubsztitúció mértékének hatása a filmek vízfelvételére.
A cellulóz hidrofil tulajdonságainak kis mennyiségű nagy mennyiségű gyök bejuttatásával történő megnövekedésének hatása, amint már említettük, azzal magyarázható, hogy az észterezés kezdeti szakaszában a hidrogénkötések erőssége a keresztirányban. A szálszerkezet újraeloszlik, amelyet a gyengébb kötések felhalmozódása jellemez.
A metil-cellulóz alkalmazása
A metilcellulóz nagymértékben szubsztituált vízoldékony készítményei (γ=150-200) kapták a legmagasabb értéket. Ezek a termékek értékes műszaki tulajdonságokkal rendelkeznek, és az ipar kis szemcsék vagy fehér vagy enyhén sárgás színű por formájában állítja elő őket. Gyakorlatilag szagtalan és íztelen. 433 K hőmérsékleten elszíneződnek és lebomlanak. A metil-cellulóz vizes oldatai semleges reakciót adnak.
A legtöbb esetben metil-cellulózt használnak a vízi környezet sűrítésére. A sűrítés hatékonysága a viszkozitástól (vagyis a polimerizáció mértékétől) függ. A metil-cellulóz lehetővé teszi, hogy a vízben oldhatatlan anyagok vizes közegben stabil, finoman diszpergált állapotba kerüljenek, mivel hidrofil monomolekuláris védőrétegeket képez az egyes részecskék körül.
A metil-cellulóz értékes tulajdonságai a magas pigmentmegkötő hatása, a száraz állapotú nagy tapadás és a filmképző képesség. Ezeket az érdekes tulajdonságokat vízbázisú festékek és ragasztók készítésénél használják. Erre különösen alkalmasak az alacsony viszkozitású metil-cellulózok, mivel sokféle felületre alkalmazhatók.
A textiliparban a metil-cellulózt gyapjúalap kötszerként és szövetek lágy befejezésére használják, hogy elegáns nyakat és fényt kapjanak.
A metil-cellulózt sikeresen használják a szappaniparban. A gyógyszerészeti gyakorlatban zsírmentes alapként alkalmazzák úgynevezett olaj/víz nyálka és emulziós kenőcsökhöz, melyek a bőr könnyű égési sérülései elleni védelmét, sebek kezelését szolgálják. Ezenkívül a metil-cellulóz független gyógyszerként szolgál.
A kozmetikában a vízben oldódó cellulóz-éterekből fogkrémeket és elixíreket, védőemulziókat, zsírmentes bőrkrémeket készítenek.
Különféle emulziókban a metil-cellulózt növényi olajok emulgeálószereként és stabilizátoraként használják.
Az élelmiszeriparban is széles körben használják.
Tehát a fagylalt gyártása során annak használata biztosítja a szükséges pompát, stabilitást és ízt. A metil-cellulózt aromás emulziókban, mártásokban, gyümölcslevekben, befőttekben stb.
Érdekes alkalmazás az élelmiszeriparban, hogy a metil-cellulóz oldatok melegítés hatására zselatinosodnak. Például, ha metil-cellulózt adnak a piték gyümölcsös töltelékéhez vagy a lekvárból készült édes töltelékekhez, megakadályozzák, hogy ezek az összetevők sütés közben kiszivárogjanak, ami jelentősen javítja a termékek megjelenését és megőrzi az ízét.
A ceruzagyárakban tragantgumi helyett metilcellulózt használnak színes és másolórudakhoz, pasztellrudakhoz, iskolakrétákhoz és festékekhez stb.
Így a vízoldható metil-cellulóz felhasználása, bár kisebb léptékben, mint a CMC, rendkívül sokrétű.
Ami az alacsony szubsztituált (lúgban oldódó) metil-cellulózt illeti, még nem kapott jelentős felhasználást.
Karboximetil-cellulóz alkalmazása
A 100% H-CMC-t tartalmazó filmek csak pH=11-től oldódnak. Az ilyen összetételű filmek olyan esetekben használhatók, amikor kívánatos, hogy oldhatóságukat kis pH-tartományra korlátozzák, például gyógyszerészeti bevonatokban. Az ilyen héj nem oldódhat fel például a gyomornedv enyhén savas környezetében, de a bél enyhén lúgos környezetében jól oldódik.
A karboxi-metil-cellulóz 0,5-1-1,2 szubsztitúciós fokú nátriumsóját az ipar nagy mennyiségben állítja elő, mivel széles körben használják a kőolaj-, textil-, élelmiszer-, gyógyszertechnológiákban, mosó- és tisztítószerek gyártásában stb. stabilizáló, sűrítő, ragasztó, filmképző stb. anyag. Ez a só jól oldódik vízben.
A Na-CMC mosó- és tisztítószerek adalékanyagaként való tesztelése során végzett számos tanulmány kimutatta, hogy ez a termék jelentősen javítja a mosószer tulajdonságait.
Irodalom
1. Prokofjeva M.V., Rodionov N.A., Kozlov M.P.//Kémia és technológia
cellulóz származékok. Vladimir, 1968.S. 118.
2. Nesmeyanov A.N., Nesmeyanov N.A. A szerves kémia kezdetei. M., 1969.V.1.
663s.
3. Plisko E.A.//ZHOKH.1958. T. 28, No. 12. C, 3214.
4. Plisko E.A.//ZHOKH.1961. T. 31., 2. sz. S. 474
5. Heuser E. A cellulóz kémiája. New York, 1944. 660 p.
6. Gluzman MX., Levitskaya I.B. //ZHPC. 1960. V. 33., N 5. S. 1172
7. G. A. Petropavlovsky, G. G. Vasil’eva és L. A. Volkova, Cell. Chem.
Technol. 1967. évf. 1, N2. 211. o.
8. Nikitin N.I., Petropavlovsky G.A. //ZHPC. 1956. T. 29. S. 1540
9. Petropavlovsky G.A., Nikitin N.I. //Tr. A Szovjetunió Tudományos Akadémia Erdészeti Intézete. 1958. V.45.
S. 140.
10. Vasziljeva G.G. A lúgban oldódó karboximetil-cellulóz tulajdonságai és
papíripari felhasználásának lehetősége: Dis. folypát.
tech. Tudományok. L. 1960.
11. VinkH. // Macromolecular Chemie. 1966. Bd. 94. S. 1.
12. Vole K., Meyerhoff G. // Macromolecular Chemie. 1961. Bd. 47. S. 168.
13. NeelyW.B.//J. Szerv. Chem. 1961. évf. 26. 3015. o.
14 Savage A.B. //Ind. Eng. Chem. 1957. évf. 49. 99. o.
15. Allgen L. //J. Polymer Sci. 1954. évf. 14, N 75.P. 281.
16. Podgorodetsky E. K. Filmek gyártásának technológiája
makromolekuláris vegyületek. M: Művészet, 1953. 77 p.
Bevezetés p. 2
Metilcellulóz előállítása 2. oldal
Karboxi-metil-cellulóz kinyerése 4. oldal
A metilcellulóz oldatok tulajdonságai. 6
A vízoldható metil-cellulóz tulajdonságai. 8
A karboximetil-cellulóz oldatainak tulajdonságai. tizenegy
Az oldatokból regenerált metilcellulóz tulajdonságai
(filmek) old. 12
A lúgos oldatból regenerált Na-CMC tulajdonságai
(filmek formájában) o. 15
A metilcellulóz használata 16
A karboximetil-cellulóz alkalmazása 18
Megkülönböztető tulajdonságai alapján az E466 karboximetil-cellulóz élelmiszer-stabilizátor az élelmiszer-adalékanyagok csoportjába tartozik, amelyek szerkezetében, jellemzőiben és az élelmiszer-adalékanyagok előállítási módjában hasonlóak. A kémiailag aktív karboxi-metil-cellulóz, amely az E466 stabilizátor részét képezi, a jól ismert természetes cellulózvegyület származéka.
Az adaléknak azonban jellegzetes képességei is vannak. Az E466 karboximetil-cellulóz élelmiszer-stabilizátor legfontosabb tulajdonságának egy kémiai vegyület aggregációs állapota tekinthető. A karboxi-metil-cellulóz egy cellulózból származó biológiailag aktív vegyület, színtelen, enyhén savas jellemzőkkel rendelkező folyadék.
Az E466 karboximetil-cellulóz élelmiszer-stabilizátor összetételének és tulajdonságainak felfedezése és tanulmányozása a híres német vegyész, Jansen nevéhez fűződik, aki a múlt század elején képes volt cellulózból táplálék-kiegészítőt szintetizálni. Jelenleg az E466 karboxi-metil-cellulóz élelmiszer-stabilizátor az Európai Unióban, valamint az Orosz Föderációban és a posztszovjet országokban engedélyezett.
Az élelmiszer-stabilizátor káros hatásai: E466 karboxi-metil-cellulóz
Egyes kutatók azonban megalapozottan úgy vélik, hogy az E466 karboxi-metil-cellulóz élelmiszer-stabilizátor káros hatása az emberi szervezetre olyan magas, hogy az adalékanyag használatát teljes mértékben be kell tiltani, és a veszélyes vegyületet ki kell zárni az élelmiszeriparban engedélyezett kémiai vegyületek listájáról. .
Szerves tulajdonságainak köszönhetően az E466 karboxi-metil-cellulóz élelmiszer-stabilizátor okozhatja a legnagyobb károkat a gyomor-bélrendszeri betegségek bizonyos formáiban szenvedőknek. Ezen túlmenően, a károsodott anyagcserével rendelkező emberek nem élhetnek vissza az E466 stabilizátort tartalmazó élelmiszerekkel.
A vegyület negatív hatással lehet az emberi szervezetben előforduló emésztési folyamatokra. A vegyiparban az E466 karboxi-metil-cellulóz élelmiszer-stabilizátort egy amorf alkil-cellulózvegyület és monoklór-ecetsav reakciójával állítják elő. Az E466 karboxi-metil-cellulóz élelmiszer-stabilizátor előállításához szükséges alapanyag előállítása érdekében a cellulózt kezdetben nátronlúgnak teszik ki, majd a keletkező alkilcellulóz anyagból állítják elő az E466 karboximetil-cellulóz élelmiszer-stabilizátort, amelyet az élelmiszer- és vegyiparban aktívan használnak.
Az E466 karboxi-metil-cellulóz élelmiszer-stabilizátort leggyakrabban a következő élelmiszerek készítéséhez használják: majonéz, salátaöntetek és majonézes szószok, savanyú tejtermékek, például fagylalt, túrótermékek, cukrászkrémek, töltelékek és töltelékek édességek és édességek számára , zselék és pudingok. Ezenkívül az E466 karboxi-metil-cellulózt élelmiszer-stabilizátorként használják élelmiszer-adalékanyagként a kész élelmiszerek (hús-, kolbász- és halkulináris termékek) védőhéjak vagy élelmiszer-csomagolások felvitele során.
Ha tetszik az információ, kattintson a gombra
kapcsolódó cikkek
ÚjÉs népszerű
