카르복시메틸셀룰로오스(CMC)는 식품, 의약품, 제지, 섬유, 광업 등 다양한 산업에서 널리 사용되는 기능성 첨가제입니다.식물과 기타 생물학적 물질에 풍부한 천연 셀룰로오스에서 추출됩니다.CMC는 점도, 수화성, 접착력, 접착력 등 독특한 특성을 지닌 수용성 고분자입니다.
CMC 특성
CMC는 구조에 카르복시메틸기를 도입하여 화학적으로 변형된 셀룰로오스 유도체입니다.이러한 개질은 셀룰로오스의 용해도와 친수성을 높여 기능성을 향상시킨다.CMC의 특성은 치환도(DS)와 분자량(MW)에 따라 달라집니다.DS는 셀룰로오스 골격의 포도당 단위당 평균 카르복시메틸 그룹 수로 정의되는 반면, MW는 폴리머 사슬의 크기와 분포를 반영합니다.
CMC의 주요 특성 중 하나는 수용성입니다.CMC는 물에 쉽게 용해되어 유사가소성 특성을 지닌 점성 용액을 형성합니다.이러한 유변학적 거동은 CMC 분자 사이의 분자간 상호작용으로 인해 발생하며, 이로 인해 전단 응력 하에서 점도가 감소합니다.CMC 용액의 유사가소성 특성으로 인해 증점제, 안정제 및 현탁제와 같은 다양한 응용 분야에 적합합니다.
CMC의 또 다른 중요한 특징은 필름 형성 능력입니다.CMC 솔루션은 우수한 기계적 특성, 투명성 및 유연성을 갖춘 필름으로 주조할 수 있습니다.이 필름은 코팅, 라미네이트 및 포장재로 사용할 수 있습니다.
또한 CMC는 접착 및 접착 특성이 우수합니다.목재, 금속, 플라스틱, 직물 등 다양한 표면과 강한 접착력을 형성합니다.이러한 특성으로 인해 코팅, 접착제 및 잉크 생산에 CMC가 사용되었습니다.
CMC 점도
CMC 용액의 점도는 농도, DS, MW, 온도 및 pH와 같은 여러 요인에 따라 달라집니다.일반적으로 CMC 용액은 더 높은 농도, DS 및 MW에서 더 높은 점도를 나타냅니다.점도는 온도와 pH가 감소함에 따라 증가합니다.
CMC 용액의 점도는 용액 내 고분자 사슬과 용매 분자 사이의 상호 작용에 의해 제어됩니다.CMC 분자는 수소 결합을 통해 물 분자와 상호 작용하여 폴리머 사슬 주위에 수화 껍질을 형성합니다.이 수화 껍질은 폴리머 사슬의 이동성을 감소시켜 용액의 점도를 증가시킵니다.
CMC 용액의 유변학적 거동은 용액의 전단 응력과 전단 속도 사이의 관계를 설명하는 흐름 곡선을 특징으로 합니다.CMC 솔루션은 비뉴턴 유동 거동을 나타내며, 이는 점도가 전단 속도에 따라 변한다는 것을 의미합니다.낮은 전단 속도에서는 CMC 용액의 점도가 더 높고, 높은 전단 속도에서는 점도가 감소합니다.이러한 전단박화 거동은 전단응력 하에서 폴리머 사슬이 정렬되고 늘어나서 사슬 사이의 분자간 힘이 감소하고 점도가 감소하기 때문에 발생합니다.
CMC의 응용
CMC는 독특한 특성과 유변학적 특성으로 인해 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.식품 산업에서 CMC는 증점제, 안정제, 유화제 및 질감 개선제로 사용됩니다.아이스크림, 음료, 소스 및 제과류와 같은 식품에 첨가되어 질감, 일관성 및 유통기한을 개선합니다.CMC는 또한 냉동 식품에 얼음 결정이 형성되는 것을 방지하여 부드럽고 크림 같은 제품을 만듭니다.
제약 산업에서 CMC는 정제 제제의 결합제, 붕해제 및 제어 방출제로 사용됩니다.분말의 압축성과 유동성을 향상시키고 정제의 균일성과 안정성을 보장합니다.점막접착성 및 생체접착성 특성으로 인해 CMC는 안과용, 비강용 및 경구용 제제의 부형제로도 사용됩니다.
제지 산업에서 CMC는 웨트 엔드 첨가제, 코팅 바인더 및 사이징 압착제로 사용됩니다.펄프 유지 및 배수를 개선하고, 종이 강도와 밀도를 증가시키며, 매끄럽고 빛나는 표면을 제공합니다.CMC는 또한 물과 기름 장벽 역할을 하여 잉크나 기타 액체가 종이에 침투하는 것을 방지합니다.
섬유 산업에서 CMC는 사이징제, 인쇄 증점제, 염색 보조제로 사용됩니다.섬유의 접착력을 향상시키고 색상 침투 및 고정력을 향상시키며 마찰과 주름을 감소시킵니다.CMC는 또한 폴리머의 DS 및 MW에 따라 직물에 부드러움과 강성을 부여합니다.
광산업에서 CMC는 광물 처리 시 응집제, 억제제 및 유변학 개질제로 사용됩니다.이는 고형물의 침전 및 여과를 개선하고 석탄 맥석으로부터의 분리를 최소화하며 현탁액 점도 및 안정성을 제어합니다.CMC는 또한 독성 화학물질과 물의 사용을 최소화하여 채굴 과정이 환경에 미치는 영향을 줄입니다.
결론적으로
CMC는 화학 구조와 물과의 상호 작용으로 인해 독특한 특성과 점도를 나타내는 다용도의 귀중한 첨가제입니다.용해도, 필름 형성 능력, 결합 및 접착 특성으로 인해 식품, 제약, 종이, 섬유 및 광업 분야의 다양한 응용 분야에 적합합니다.CMC 용액의 점도는 농도, DS, MW, 온도 및 pH와 같은 여러 요인에 의해 제어될 수 있으며 유사가소성과 전단박화 거동으로 특징지어질 수 있습니다.CMC는 제품과 프로세스의 품질, 효율성 및 지속 가능성에 긍정적인 영향을 미치므로 현대 산업의 필수적인 부분이 됩니다.
게시 시간: 2023년 9월 25일