कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज के गुण और अनुप्रयोग

1. कार्बोक्सिमिथाइल सेलूलोज़ का संक्षिप्त परिचय

अंग्रेजी नाम: कार्बोक्सिल मिथाइल सेलूलोज़

संक्षिप्त रूप: सीएमसी

आणविक सूत्र परिवर्तनशील है: [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n

स्वरूप: सफेद या हल्के पीले रंग का रेशेदार दानेदार पाउडर।

पानी में घुलनशीलता: पानी में आसानी से घुलनशील, एक पारदर्शी चिपचिपा कोलाइड बनाता है, और घोल तटस्थ या थोड़ा क्षारीय होता है।

विशेषताएं: सतह सक्रिय कोलाइड का उच्च आणविक यौगिक, गंधहीन, स्वादहीन और गैर विषैला।

प्राकृतिक सेलूलोज़ प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित है और सबसे प्रचुर मात्रा में पॉलीसेकेराइड है। लेकिन उत्पादन में, सेल्युलोज़ आमतौर पर सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेल्युलोज़ के रूप में मौजूद होता है, इसलिए पूरा नाम सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेल्युलोज़ या सीएमसी-ना होना चाहिए। उद्योग, निर्माण, चिकित्सा, भोजन, कपड़ा, चीनी मिट्टी की चीज़ें और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

2. कार्बोक्सिमिथाइल सेलूलोज़ प्रौद्योगिकी

सेलूलोज़ की संशोधन तकनीक में शामिल हैं: ईथरीकरण और एस्टरीफिकेशन।

कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज का परिवर्तन: ईथरीकरण तकनीक में कार्बोक्सिमिथाइलेशन प्रतिक्रिया, सेलूलोज़ को कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज प्राप्त करने के लिए कार्बोक्सिमिथाइलेटेड किया जाता है, जिसे सीएमसी कहा जाता है।

कार्बोक्सिमिथाइल सेलूलोज़ जलीय घोल के कार्य: गाढ़ा करना, फिल्म बनाना, बंधन, जल प्रतिधारण, कोलाइड संरक्षण, पायसीकरण और निलंबन।

3. कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज की रासायनिक प्रतिक्रिया

सेलूलोज़ क्षारीकरण प्रतिक्रिया:

[C6H7O2(OH) 3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nH2O

क्षार सेलूलोज़ के बाद मोनोक्लोरोएसेटिक एसिड की ईथरीकरण प्रतिक्रिया:

[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH) 2OCH2COONa ]n + nNaC

इसलिए: कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज बनाने का रासायनिक सूत्र है: सेल-O-CH2-COONa NaCMC

सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज(NaCMC या संक्षेप में CMC) एक पानी में घुलनशील सेलूलोज़ ईथर है जो सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले जलीय घोल फॉर्मूलेशन की चिपचिपाहट को कुछ सीपी से लेकर कई हजार सीपी तक भिन्न कर सकता है।

4. कार्बोक्सिमिथाइल सेलूलोज़ की उत्पाद विशेषताएँ

1. सीएमसी जलीय घोल का भंडारण: यह कम तापमान या सूरज की रोशनी के तहत स्थिर है, लेकिन तापमान परिवर्तन के कारण घोल की अम्लता और क्षारीयता बदल जाएगी। पराबैंगनी किरणों या सूक्ष्मजीवों के प्रभाव में, घोल की चिपचिपाहट कम हो जाएगी या ख़राब भी हो जाएगी। यदि दीर्घकालिक भंडारण की आवश्यकता है, तो एक उपयुक्त परिरक्षक जोड़ा जाना चाहिए।

2. सीएमसी जलीय घोल तैयार करने की विधि: पहले कणों को समान रूप से गीला करें, जिससे विघटन दर में काफी वृद्धि हो सकती है।

3. सीएमसी हीड्रोस्कोपिक है और भंडारण के दौरान इसे नमी से संरक्षित किया जाना चाहिए।

4. जस्ता, तांबा, सीसा, एल्यूमीनियम, चांदी, लोहा, टिन और क्रोमियम जैसे भारी धातु लवण सीएमसी के अवक्षेपण का कारण बन सकते हैं।

5. PH2.5 से नीचे के जलीय घोल में अवक्षेपण होता है, जिसे क्षार मिलाकर उदासीनीकरण के बाद पुनः प्राप्त किया जा सकता है।

6. हालांकि कैल्शियम, मैग्नीशियम और टेबल नमक जैसे लवणों का सीएमसी पर अवक्षेपण प्रभाव नहीं पड़ता है, लेकिन वे घोल की चिपचिपाहट को कम कर देंगे।

7. सीएमसी अन्य पानी में घुलनशील गोंद, सॉफ़्नर और रेजिन के साथ संगत है।

8. अलग-अलग प्रसंस्करण के कारण सीएमसी का स्वरूप महीन पाउडर, मोटे अनाज या रेशेदार हो सकता है, जिसका भौतिक और रासायनिक गुणों से कोई लेना-देना नहीं है।

9. सीएमसी पाउडर का उपयोग करने की विधि सरल है। इसे सीधे डाला जा सकता है और 40-50°C पर ठंडे पानी या गर्म पानी में घोला जा सकता है।

5. कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज के प्रतिस्थापन और घुलनशीलता की डिग्री

प्रतिस्थापन की डिग्री प्रत्येक सेलूलोज़ इकाई से जुड़े सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल समूहों की औसत संख्या को संदर्भित करती है; प्रतिस्थापन की डिग्री का अधिकतम मूल्य 3 है, लेकिन औद्योगिक रूप से सबसे उपयोगी NaCMC है जिसकी प्रतिस्थापन की डिग्री 0.5 से 1.2 तक भिन्न होती है। 0.2-0.3 की प्रतिस्थापन डिग्री वाले NaCMC के गुण 0.7-0.8 की प्रतिस्थापन डिग्री वाले NaCMC के गुणों से काफी भिन्न हैं। पहला केवल पीएच 7 पानी में आंशिक रूप से घुलनशील है, लेकिन बाद वाला पूरी तरह से घुलनशील है। क्षारीय परिस्थितियों में विपरीत सत्य है।

6. कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज की पॉलिमराइजेशन डिग्री और चिपचिपाहट

पॉलिमराइजेशन डिग्री: सेलूलोज़ श्रृंखला की लंबाई को संदर्भित करता है, जो चिपचिपाहट निर्धारित करता है। सेलूलोज़ श्रृंखला जितनी लंबी होगी, चिपचिपाहट उतनी ही अधिक होगी, और NaCMC समाधान भी उतना ही अधिक होगा।

चिपचिपापन: NaCMC समाधान एक गैर-न्यूटोनियन तरल है, और कतरनी बल बढ़ने पर इसकी स्पष्ट चिपचिपाहट कम हो जाती है। हिलाना बंद करने के बाद, चिपचिपाहट आनुपातिक रूप से बढ़ गई जब तक कि यह स्थिर नहीं रही। यानी समाधान थिक्सोट्रोपिक है।

7. कार्बोक्सिमिथाइल सेलूलोज़ की अनुप्रयोग सीमा

1. निर्माण और सिरेमिक उद्योग

(1) वास्तुशिल्प कोटिंग्स: अच्छा फैलाव, समान कोटिंग वितरण; कोई लेयरिंग नहीं, अच्छी स्थिरता; अच्छा गाढ़ा करने का प्रभाव, समायोज्य कोटिंग चिपचिपाहट।

(2) सिरेमिक उद्योग: मिट्टी के बर्तनों की मिट्टी की प्लास्टिसिटी में सुधार के लिए खाली बाइंडर के रूप में उपयोग किया जाता है; टिकाऊ शीशा लगाना।

2. धुलाई, सौंदर्य प्रसाधन, तंबाकू, कपड़ा छपाई और रंगाई उद्योग

(1) धुलाई: धुली हुई गंदगी को कपड़े पर दोबारा जमा होने से रोकने के लिए डिटर्जेंट में सीएमसी मिलाया जाता है।

(2) सौंदर्य प्रसाधन: गाढ़ा करना, फैलाना, लटकाना, स्थिर करना आदि। सौंदर्य प्रसाधनों के विभिन्न गुणों को पूरा खेल देना फायदेमंद है।

(3) तम्बाकू: सीएमसी का उपयोग तम्बाकू शीट को जोड़ने के लिए किया जाता है, जो चिप्स का प्रभावी ढंग से उपयोग कर सकता है और कच्चे तम्बाकू के पत्तों की मात्रा को कम कर सकता है।

(4) कपड़ा: कपड़ों के लिए एक फिनिशिंग एजेंट के रूप में, सीएमसी उच्च गति वाले करघों पर धागे के छूटने और टूट-फूट को कम कर सकता है।

(5) मुद्रण और रंगाई: इसका उपयोग मुद्रण पेस्ट में किया जाता है, जो रंगों की हाइड्रोफिलिक और भेदन क्षमता को बढ़ा सकता है, रंगाई को एक समान बना सकता है और रंग के अंतर को कम कर सकता है।

3. मच्छर कुंडल और वेल्डिंग रॉड उद्योग

(1) मच्छर कॉइल: मच्छर कॉइल की कठोरता को बढ़ाने और उनके टूटने और टूटने की संभावना को कम करने के लिए मच्छर कॉइल में सीएमसी का उपयोग किया जाता है।

(2) इलेक्ट्रोड: सिरेमिक कोटिंग को बेहतर ब्रशिंग प्रदर्शन के साथ बेहतर ढंग से जोड़ने और बनाने के लिए सीएमसी का उपयोग ग्लेज़ एजेंट के रूप में किया जाता है, और इसमें उच्च तापमान पर बर्नआउट प्रदर्शन भी होता है।

4. टूथपेस्ट उद्योग

(1) टूथपेस्ट में विभिन्न कच्चे माल के साथ सीएमसी की अच्छी अनुकूलता है;

(2) पेस्ट नाजुक है, पानी अलग नहीं करता है, छिलता नहीं है, गाढ़ा नहीं होता है, और इसमें भरपूर झाग होता है;

(3) अच्छी स्थिरता और उपयुक्त स्थिरता, जो टूथपेस्ट को अच्छा आकार, धारण और विशेष रूप से आरामदायक स्वाद दे सकती है;

(4) तापमान परिवर्तन, मॉइस्चराइजिंग और सुगंध-स्थिरीकरण के प्रति प्रतिरोधी।

(5) डिब्बों में छोटी कतरनी और पूँछ।

5. खाद्य उद्योग

(1) अम्लीय पेय पदार्थ: एक स्टेबलाइज़र के रूप में, उदाहरण के लिए, एकत्रीकरण के कारण दही में प्रोटीन की वर्षा और स्तरीकरण को रोकने के लिए; पानी में घुलने के बाद बेहतर स्वाद; अच्छा प्रतिस्थापन एकरूपता.

(2) आइसक्रीम: बर्फ के क्रिस्टल से बचने के लिए पानी, वसा, प्रोटीन आदि को एक समान, फैला हुआ और स्थिर मिश्रण बनाएं।

(3) ब्रेड और पेस्ट्री: सीएमसी बैटर की चिपचिपाहट को नियंत्रित कर सकता है, उत्पाद की नमी बनाए रखने और शेल्फ जीवन को बढ़ा सकता है।

(4) इंस्टेंट नूडल्स: नूडल्स की कठोरता और खाना पकाने के प्रतिरोध को बढ़ाएं; इसकी बिस्कुट और पैनकेक में अच्छी फॉर्मेबिलिटी है, और केक की सतह चिकनी है और इसे तोड़ना आसान नहीं है।

(5) इंस्टेंट पेस्ट: गम बेस के रूप में।

(6) सीएमसी शारीरिक रूप से निष्क्रिय है और इसका कोई कैलोरी मान नहीं है। इसलिए, कम कैलोरी वाले खाद्य पदार्थों का उत्पादन किया जा सकता है।

6. कागज उद्योग

सीएमसी का उपयोग कागज को आकार देने के लिए किया जाता है, जिससे कागज में उच्च घनत्व, अच्छी स्याही प्रवेश प्रतिरोध, उच्च मोम संग्रह और चिकनाई होती है। कागज को रंगने की प्रक्रिया में, यह रंग पेस्ट की रोलेबिलिटी को नियंत्रित करने में मदद करता है; यह कागज के अंदर तंतुओं के बीच चिपचिपाहट की स्थिति में सुधार कर सकता है, जिससे कागज की ताकत और तह प्रतिरोध में सुधार होता है।

7. पेट्रोलियम उद्योग

सीएमसी का उपयोग तेल और गैस ड्रिलिंग, कुआं खुदाई और अन्य परियोजनाओं में किया जाता है।

8. अन्य

जूते, टोपी, पेंसिल आदि के लिए चिपकने वाले पदार्थ, चमड़े के लिए पॉलिश और कलरेंट, फोम अग्निशामक यंत्र आदि के लिए स्टेबलाइजर्स।