1. Шолу
КарбөбеМетил целлюлозасы (CMC) - бұл азық-түлік, фармацевтика, косметика, кен орындарын өндіру және паперингте кеңінен қолданылатын суда еритін аниондық полисахарид. CMC-тің негізгі қасиеті оның тұтқырлығы, бірақ практикалық қосымшаларда, оның тұтқырлығын нақты өңдеу және тиімділікке тапсыру үшін көбінесе реттелуі керек.
2. КМК құрылымы мен тұтқырлығы сипаттамалары
CMC - бұл целлюлозаның карбоксиляцияланған туындысы, ал оның молекулалық құрылымы оның тұтқырлық сипаттамаларын шешеді. CMC тұтқырлығы оның молекулалық салмағына, алмастыру дәрежесіне (DS), ал шешімнің температурасы мен рН-ға байланысты. Жоғары молекулалық салмақ және биік дес, әдетте, CMC тұтқырлығын арттырады, температура мен рН-ның жоғарылауы және экстремалды шарттар оның тұтқырлығын төмендетуі мүмкін.
3. КМК тұтқырлығына қоспалардың әсерінің механизмдері
3.1 Электролиттер эффектісі
Тұтқалар (NACL, KCL, Cacl₂ және т.б.) электролиттері CMC тұтқырлығын төмендетуі мүмкін. Электролиттер судағы иондарға бөлінеді, ол CMC молекулалық тізбектері арасындағы зарядты қалпына келтіруге, молекулалық тізбектердің ұзартылуын және енуін азайтады және осылайша шешімнің тұтқырлығын азайтады.
Иондық күш әсері: Шешімдегі иондық күштің күшін арттыру CMC молекулаларындағы зарядты бейтараптандыруы, молекулалар арасындағы репульсияны әлсіретеді, молекулалық тізбектерді көбірек жинақы етеді, сондықтан тұтқырлықты азайтады.
Көптевенттік катион эффектісі: мысалы, CMC бірнеше CMC молекулаларында теріс зарядталған топтармен үйлестіре отырып, бұл зарядты бейтараптандыра алады және тұтқырлықты айтарлықтай азайтады.
3.2 Органикалық еріткіш әсері
Төмен полярлы немесе полярлы емес органикалық еріткіштерді қосу (мысалы, этанол және пропанол) сулы ерітіндінің полярлығын өзгерте алады және CMC молекулалары мен су молекулалары арасындағы өзара әрекеттесуді азайтады. Еріткіш молекулалар мен CMC молекулалары арасындағы өзара әрекеттесу сонымен қатар, молекулалық тізбектердің конформациясын өзгерте алады, осылайша тұтқырлықты азайтады.
Шынжырмендік әсері: органикалық еріткіштер су молекулаларының орналасуын ерітіндісінің орналасуын өзгерте алады, осылайша CMC молекулаларының гидрофильді бөлігі еріткіштің гидрофильді бөлігі еріткішпен оралғандай, молекулалық тізбектің ұзартылуын әлсіретеді және тұтқырлықты азайтады.
3.3 рН өзгереді
CMC - әлсіз қышқыл, және рН өзгеруі оның зарядтау күйіне және мемлекетаралық өзара әрекеттесуіне әсер етуі мүмкін. Қышқылдық жағдайларда, CMC молекулаларындағы карбоксилдер бейтарап, зарядтарды қайтаруды азайтады және осылайша тұтқырлықты азайтады. Сілтілік жағдайларында, алайда зарядтың жоғарылауы, алайда экстремалды сілтілігі молекулалық тізбекті депомерациялауға, осылайша тұтқырлықты азайтуға әкелуі мүмкін.
ISOELECTRORC POCTERT: CMC изоэлектрлік нүктесіне (PH ≈ 4.5) жабылған жағдайда, молекулалық тізбектердің таза заряды төмен, зарядтарды қайтаруды азайтады және тұтқырлықты азайтады.
3.4 Ферментативті гидролиз
Ерекше ферменттер (мысалы, целлюазия) CMC молекулалық тізбегін қиюы мүмкін, осылайша оның тұтқырлығын айтарлықтай азайтады. Ферментативті гидролиз - бұл тұтқырлықты дәл бақылауға болатын жоғары нақты процесс.
Ферментативті гидролиз механизмі: ферменттер гликозидтік байланыстарды CMC молекулалық тізбегіндегі гллолиздзеді, сондықтан жоғары молекулалық салмақ CMC кішігірім фрагменттерге бөлініп, молекулалық тізбектің ұзындығын және ерітіндінің тұтқырлығын төмендетеді.
4. Жалпы қоспалар және олардың қосымшалары
4.1 Бейорганикалық тұздар
Натрий хлориді (NACL): тамақ өнеркәсібінде тағамның құрылымын CMC ерітіндісінің тұтқырлығын төмендету арқылы кеңінен қолданылады.
Кальций хлориді (Cacl₂): майды бұрғылау кезінде бұрғылау сұйықтығының тұтқырлығын реттеу үшін қолданылады, бұл бұрғылау шламын көтеруге және ұңғыманы тұрақтандыруға көмектеседі.
4.2 Органикалық қышқылдар
Сірке қышқылы (сірке қышқылы): косметикада CMC тұтқырлығын әр түрлі өнімге бейімделуге және сенсорлық талаптарға бейімдеу үшін қолданады.
Лимон қышқылы: тұтқырлықты бақылау үшін ерітіндінің қышқылдылығы мен сілтілігін реттеу үшін әдетте тағамды өңдеуде қолданылады.
4.3 Еріткіштер
Этанол: фармацевтика мен косметикада қолданылған CMC-дің тиісті өнімді реологиялық қасиеттерін алу үшін CMC тұтқырлығын реттеу.
Пропханол: Өнеркәсіптік өңдеуде, CMC шешімінің тұтқырлығын жеңілдету және өңдеу үшін қолданады.
4.4 Ферменттер
Целлюлаза: тоқыма өңдеуде қолданылады, шламның тұтқырлығы азаяды, жабыны мен басып шығаруды біркелкі етеді.
Амилаза: кейде тамақ өнеркәсібінде CMC тұтқырлығын әр түрлі тағамның өңдеу қажеттіліктеріне бейімдеу үшін реттеу үшін қолданады.
5. Қоспалардың тиімділігіне әсер ететін факторлар
Қоспалардың тиімділігіне көптеген факторлар, соның ішінде көптеген факторлар әсер етеді, соның ішінде CMC-ді ауыстыру, ерітіндінің бастапқы концентрациясы, температура және басқа ингредиенттердің болуы.
Молекулалық салмақ: жоғары молекулалық салмағы бар CMC тұтқырлықты айтарлықтай азайтуға қосымша концентрацияны қажет етеді.
Ауыстыру дәрежесі: жоғары дәрежелі, жоғары дәрежелі ц.к. қоспалардан өте сезімтал және қоспалар немесе жоғары концентрациялар қажет болуы мүмкін.
Температура: температура жоғарылаған, әдетте, қоспалардың тиімділігін арттырады, бірақ температура тым жоғары температура деграгациялануы немесе қоспалардың бүйірлік реакциясын тудыруы мүмкін.
Қоспаның өзара әрекеттесуі: басқа ингредиенттер (мысалы, беттік-белсенді заттар, қалыңдатқыштар және т.б.) қоспалардың тиімділігіне әсер етуі мүмкін және жан-жақты деп санау керек.
6. Болашақ даму бағыттары
Зерттеу және CMC тұтқырлығын азайтуды қолдану жасыл және тұрақты бағытқа бағытталған. Жоғары тиімділік пен уыттылығы бар жаңа қоспаларды дамыту, қолданыстағы қоспаларды қолдану жағдайларын оңтайландыру және нанотехнологияны оңтайландыру және CMC тұтқырлығын реттеуде ақылды материалдарды қолдану барланған, болашақтағы даму тенденциялары.
Жасыл қоспалар: қоршаған ортаға әсерді азайту үшін табиғи алынған немесе биологиялық ыдырайтын қоспаларды іздеңіз.
Нанотехнологиялар: наноматериалдардың тиімді беттік және бірегей өзара әрекеттесу механизмін қолданып, CMC тұтқырлығын дәл бақылау.
Smart Recepliive материалдары: CMC тұтқырлығын динамикалық реттеуге қол жеткізу үшін қоршаған ортаға әсер ете алатын қоспалар (мысалы, температура, рН, жарық және т.б.).
Қоспалар CMC тұтқырлығын реттеуде маңызды рөл атқарады. Қоспаларды ұтымды таңдау және қолдану арқылы әр түрлі салалар мен тұтыну өнімдерінің қажеттіліктерін тиімді қанағаттандыруға болады. Алайда, тұрақты дамуға қол жеткізу үшін болашақ зерттеулер жасыл және тиімді қоспалардың дамуына, сондай-ақ тұтқырлықпен реттеуге жаңа технологияларды қолдануға бағытталуы керек.
POST TIME: Feb-17-2025