Na кмц что. E466 (Карбоксиметилцеллюлоза) — вред и польза пищевой добавки на организм

Карбоксиметилцеллюлоза, или натрийкарбоксиметилцеллюлоза – это пищевая добавка, которая имеет свойства загущать, эмульгировать, формировать, сохранять свежесть продуктов, и может использоваться вместо пищевых добавок, таких как , агар и альгинат натрия. Впервые карбоксиметилцеллюлоза получена в 1918 году, коммерчески выпускается с 1920. В современных условиях синтезируется путем химических реакций из не пищевого природного сырья.

Физические свойства

В сухом виде карбоксиметилцеллюлоза представляет собой белый или слегка желтоватый, янтарный или сероватый порошок, без запаха и без вкуса. Карбоксиметилцеллюлоза легко растворяется в , но нерастворима в большинстве органических растворителей, таких как этанол, метанол или ацетон. Ее можно растворить в смесях, если содержание органического растворителя составляет менее 40%.

Карбоксиметилцеллюлоза гигроскопична, то есть имеет свойство удерживать влагу, также обладает превосходной водосвязывающей способностью. Количество поглощенной воды зависит от вязкости и типа замещения в реакции, а также от температуры. Чем ниже степень замещения и выше вязкость, тем выше водопоглощающая способность вещества. Гигроскопические свойства частично отвечают за успех КМЦ в качестве пищевой и лекарственной добавки.

Синтезирование карбоксиметилцеллюлозы

Карбоксимтилцеллюлоза синтезируется щелочно-катализируемой реакцией целлюлозы с хлоруксусной кислотой. Во время этой реакции полярные () карбоксильные группы делают целлюлозу растворимой и химически реакционной. Функциональные свойства КМЦ зависят от степени замещения целлюлозной структуры (количества гидроксильных групп, участвующих в реакции замещения), а также длины структуры целлюлозной цепи и степени кластеризации карбоксиметильных заместителей.

После исходной реакции полученная смесь дает приблизительно 60% карбоксиметилцеллюлозы плюс 40% солей (хлорид натрия и гликолят натрия). Этот продукт представляет собой так называемую техническую КМЦ, которая используется в детергентах. Еще один способ очистки используется для удаления этих солей для получения чистой карбоксиметилцеллюлозы, которая используется в пищевых продуктах, фармацевтических препаратах и зубной пасте.

Применение в качестве пищевой добавки

Карбоксиметилцеллюлоза содержится в:

  • шоколадном молоке;
  • какао;
  • сухом и ;
  • спредах;
  • колбасных оболочках;
  • заварных кремах;
  • приправах и специях;
  • супах и бульонах;
  • соусах;

Карбоксиметилцеллюлозы натриевую соль часто добавляют в продукты питания в качестве стабилизатора, как общепризнанный безопасный ингредиент. Используется для изготовления мороженого, благодаря способности удерживать смесь в определенной форме. Она также добавляется в качестве наполнителя, эмульгатора, укрепляющего и гелеобразующего агента, увлажнителя и загустителя.

Использование в качестве загустителя

Карбоксиметилцеллюлозу добавляют к некоторым продуктам в качестве загустителя и диспергатора. В качестве загустителя она облегчает равномерное диспергирование ингредиентов по всей смеси. Это помогает удерживать твердые вещества, взвешенные в жидкостях, и действует как эмульгатор, удерживая при этом лосьоны и кремы в нужной консистенции.

Она также является составной частью многих непродовольственных товаров, таких как слабительные средства, таблетки для похудения, краски на водной основе, моющие средства и различные бумажные изделия.

Добавление натрийкарбоксиметилцеллюлозы в жидкость изменяет её вязкость. Это свойство достигается тем, что карбоксиметилцеллюлозные молекулы связываются друг с другом, вода сжимает и разрывает облигации. Вязкость, или стойкость к разливанию жидкости зависит от количества добавленной карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли. Карбоксиметилцеллюлозу можно использовать для изготовления густых, медленно выливающихся гелей, глазных каплей с эффектом искусственной слезы, также в нефтедобывающей промышленности в качестве ингредиента бурового раствора, где он действует как модификатор вязкости и удерживающий воду агент.

Безопасность карбоксиметилцеллюлозы

Карбоксиметилцеллюлоза обычно считается довольно безопасной пищевой добавкой. Известно о аллергической реакции данную пищевую добавку, которая наблюдалась у одной женщины в форме анафилактического шока, но это исключение. Она не имеет никакой питательной ценности или пользы для организма, поскольку не всасывается в пищеварительной системе, является балластным веществом, но может быть очень полезной пищевой добавкой для всех видов продуктов.

Добавление карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли в пищу может снизить стоимость производства продуктов питания, улучшить вкус пищевого продукта и увеличить его срок годности, так что это идеальная добавка в пищевой промышленности, которая может широко использоваться в производстве различных видов твердых и жидких напитков, консерв, конфет, тортов, лапши быстрого приготовления, полуфабрикатов, соевого молока и фруктового сока. Поэтому нет повода избегать карбоксиметилцеллюлозу, или ограничивать ее потребление.

Карбоксиметилцеллюлоза известна в медицине, косметологии, а также в пищевой и химической промышленности. При изготовлении продуктов питания добавка Е466 выполняет функцию загустителя и стабилизатора, а в других отраслях ее используют как пластификатор. Относительно вредного воздействия этого вещества на организм данных нет и потому она считается безопасной.

Химические и физические свойства

Карбоксиметилцеллюлоза, или натрий карбоксиметилцеллюлоза, — добавка под индексом Е466.
Ее физические и химические характеристики следующие:

  • являет собою бесцветную слабую кислоту, которая по природе представлена в виде высокополимерного ионного электролита;
  • хорошо растворяется в водной среде;
  • в маслах животного и растительного происхождения не растворима;
  • какой-либо запах отсутствует;
  • ядовитым веществом не является;
  • характеризуется стойкостью к интенсивному солнечному свету.

Принцип образования данного вещества следующий: из каустической соды и целлюлозы получают алкилцеллюлозу, которая после вступает в реакцию с монохлоруксусной кислотой и в результате образуется карбоксиметилцеллюлоза.

Технологические функции

Добавка Е466 являет собою поверхностно-активное вещество, которое способно выполнять функцию эмульгатора, другими словами, помогает смешиванию несмешиваемых веществ.
Кроме того, карбоксиметилцеллюлоза – это вещество технологическое, обладающее свойствами загустителя, которое помогает регулировать вязкость продукта и поддерживать сохранность его структуры.

Отрасли использования

Карбоксиметилцеллюлоза нашла активное применение в таких отраслях промышленности, как медицина, косметология, химическая промышленность и производство продуктов питания.

Медицина, косметология и химическая промышленность

В этих отраслях карбоксиметилцеллюлоза применяется в качестве натриевой соли. Водные растворы на ее основе являются вязкими и им присуща псевдопластичность.

На заметку! Псевдопластичность – это способность смесей становиться более жидкими при увеличении напряжений сдвига и после возвращаться к исходной консистенции.

Некоторые водные растворы натрийкарбоксицеллюлозы обладают тиксотропией.

На заметку! Тиксотропия – это способность смеси разжижаться в результате какого-либо механического воздействия, а при возвращении в состояние покоя вновь приобретать первоначальную вязкость!

Натриевая соль в непищевой промышленности выступает как ресорбент, пластификатор и загуститель.

Она может входить в состав:

  • кремов для бритья;
  • шампуней;
  • кондиционеров для волос;
  • лака для волос;
  • зубных паст;
  • химических бытовых средств;
  • слабительных препаратов;
  • клея.

Пищевая промышленность

Добавка под индексом Е466 при изготовлении продуктов питания используется в качестве загустителя и регулятора консистенции. Ее можно обнаружить на этикетках следующих товаров продовольственного назначения:

  • майонез;
  • желе;
  • паста;
  • крема;
  • мороженое;
  • творожные десерты;
  • мясные и рыбные оболочки.

Влияние на организм

Достоверных данных и научно обоснованных фактов относительно вреда карбоксиметилцеллюлозы на данный момент нет.

Некоторые источники говорят о том, что злоупотребление продуктами с содержанием данного вещества может привести к увеличению уровня холестерина, а также повышает риск развития злокачественных новообразований.

Все материалы на сайте сайт представлены исключительно для ознакомления в информационных целях. Перед применением любых средств консультация с врачом ОБЯЗАТЕЛЬНА!

СЕКОL камедь целлюлозы


КМЦ расшифровывается как карбоксиметилцеллюлоза. Однако более правильным будет назвать ее натриевой солью карбоксиметилцеллюлозы. КМЦ получают из целлюлозы, которую переводят в водорастворимое состояние в процессе химической реакции. Растворимость в воде достигается введением карбоксиметильных групп в цепь целлюлозы, что делает возможным гидратацию молекулы.

Свойства КМЦ в пищевых продуктах:
Формирование структурной сетки
Влагоудержание
Связывание
Пленкообразование
Суспендирование
Стабилизация
Загущение

Замещающие группы необратимо связаны с основной цепью целлюлозы эфирными мостиками, следовательно, КМЦ принадлежит к группе соединений, именуемых эфиры целлюлозы. Необходимо отметить, что поскольку карбоксиметильная группа функционирует как кислота, КМЦ является анионным полиэлектролитом.
КМЦ демонстрирует множество интересных свойств при растворении в водных растворах, которые зависят от типа КМЦ и условий растворения.
КМЦ получают в результате взаимодействия целлюлозы и монохлоруксусной кислоты (МСА) в присутствии гидроксида натрия (NaOH) в качестве третьей неотъемлемой составляющей процесса. Этапы производства КМЦ представлены на технологической схеме.

Целлюлоза проходит тщательный отбор в соответствии с жесткими требованиями, предъявляемыми к качеству конечного продукта. Прежде всего, ее обрабатывают гидроксидом натрия. В результате реакции между целлюлозой и гидроксидом натрия образуется щелочная целлюлоза. Наиболее ответственным моментом производства является гарантия полного перехода целлюлозы в щелочную форму. Стадия обработки щелочью широко известна как мерсеризация . Щелочная целлюлоза хорошо взаимодействует с монохлоруксусной кислотой, которая вводится в реакцию или в виде свободной кислоты - МСА, или в виде ее натриевой соли – NaMCA.

Структура целлюлозы и натрий карбоксиметилцеллюлозы

После завершения различных этапов химической реакции продукт содержит около 25-30% побочных солей (хлорида натрия и гликолята натрия). Продукт можно сразу подвергнуть сушке (технические типы КМЦ) или нейтрализовать и очистить путем промывания до степени чистоты не менее 99,5% (марка CEKOL камедь целлюлозы).

CP Kelco производит широкий спектр водорастворимых полимеров с разнообразными техническими характеристиками и функциональными свойствами для удовлетворения требований различных сегментов рынка. Основная торговая марка камеди целлюлозы для производства пищевых продуктов, косметических и гигиенических средств, фармацевтических препаратов- это CEKOL. Растворение КМЦ.

Метод растворения КМЦ и параметры перемешивания (сдвиг) в процессе растворения будут определять конечную вязкость раствора. Растворитель, химический состав КМЦ и сила сдвига при перемешивании готового раствора отражаются на характеристиках растворения КМЦ, таких, как гидратации молекул КМЦ. То есть, для контроля вязкости конечного раствора необходимо строго соблюдать требуемые условия растворения КМЦ.
Принципом растворения КМЦ является как можно более быстрое намокание всех частиц перед началом увеличения вязкости.
КМЦ по своей природе является гидрофильным веществом («любит воду»), что означает, что частицы КМЦ будут мгновенно набухать (гидратироваться) и растворяться при диспергировании в воде. Оборудование, используемое для перемешивания, должно быть достаточно эффективным для поддержания всего объема жидкости в состоянии движения для того, чтобы избежать образования комков и сгустков. Миксер должен создавать мощный нижний поток в центре смесительного танка и КМЦ должна вноситься в воронку, образуемую перемешивающим устройством. Скорость внесения КМЦ должна быть достаточно медленной для того, чтобы дать возможность намокнуть каждой отдельной частице. Внесение продукта может быть произведено через воронку или с помощью индуктора.
КМЦ демонстрирует хорошую растворимость как в холодной, так и в горячей воде. Скорость растворения возрастает при повышении температуры, так как вязкость растворителя и развитие вязкости раствора КМЦ снижаются при повышении температуры. Скорость растворения молекулы КМЦ не зависит от температуры. Если нагревание возможно, наиболее подходящей (и рекомендуемой) температурой для приготовления раствора КМЦ является 50-60°С. Скорость растворения КМЦ также зависит от размера частиц. Порошок мелкого помола растворяется значительно быстрее, чем порошок крупного помола, поскольку в данном случае обеспечивается гидратация каждой отдельной частицы, и комки не образуются.

Вязкость и реология растворов КМЦ.
Наиболее важным и полезным свойством КМЦ является ее способность развивать вязкость в водных растворах. Можно приготовить растворы различной степени вязкости. Линейка продуктов КМЦ включает продукты как с низкой, так и с высокой молекулярной массой. При этом поведение растворов меняется от практически Ньютоновского до более псевдопластичного потока, т.е. вязкость меняется в зависимости от прилагаемой силы. Вязкость зависит от прилагаемого сдвига. На практике это проявляется как снижение вязкости при перемешивании, перекачивании или другом механическом воздействии на раствор КМЦ. Псевдопластичное поведение потока напрямую зависит от распрямления цепочки и ориентации молекул КМЦ в направлении движения потока. КМЦ с более длинными молекулами (с высоким молекулярным весом), например, CEKOL 30000, больше «разжижаются при сдвиге», чем КМЦ с короткими цепочками молекул, например, CEKOL 700. На вязкость низкомолекулярного типа КМЦ CEKOL 30 практически не влияет скорость сдвига, т.е. растворы КМЦ CEKOL 30 ведут себя практически как Ньютоновские жидкости.

При увеличении силы сдвига вязкость (сопротивление потоку) будет снижаться. Изменения вязкости являются полностью и мгновенно обратимыми, и исходная вязкость восстанавливается после прекращения механического воздействия. Необходимо отметить что из-за псевдопластичных свойств потока растворов КМЦ определение показателя вязкости возможно только при определенной силе сдвига. Характеристика, имеющая отношение к полимерной природе КМЦ и часто принимаемая за псевдопластичность, называется тиксотропией. Она является следствием взаимодействия длинных цепочек молекул КМЦ и развития трехмерной структуры (сети) в растворе. Когда тиксотропный раствор подвергается сдвигу достаточной силы, структура разрушается, и структурная вязкость снижается. Изменения вязкости обратимы, но требуют определенного времени. Начальная вязкость восстанавливается при условии, что раствор находится в состоянии покоя некоторое время после прекращения механического воздействия.

Молекулярный вес.
Вязкость пропорциональна средней длине молекулы КМЦ или степени полимеризации (DP). Средняя длина молекулы и степень замещения определяют молекулярный вес типов КМЦ. Вязкость быстро возрастает с повышением степени полимеризации.

Тип Степень полимеризации Молекулярный вес, Mw
30000 3200 750000
4000 2000 450000
700 1200 270000
30 360 80000

Концентрация.
С увеличением концентрации вязкость растворов быстро возрастает. Как правило, вязкость увеличивается в 8-10 раз при увеличении концентрации в 2 раза. Из графика следует, что 0.5% раствор Cekol марки 30 000 будет демонстрировать ту же вязкость, что и 2.5% раствор марки 700. Однако это не означает, что их функциональные свойства идентичны, так как они зависят от многих дополнительных факторов.

Температура.
Вязкость растворов КМЦ обратимо зависима от температуры. Например, вязкость снижается при повышении температуры, но возвращается в исходное состояние при снижении температуры до первоначальных значений. Длительное нагревание, особенно при температуре более 100°С, может привести к потере вязкости в зависимости от типа КМЦ.


Величина рН.
Вязкость растворов КМЦ остается стабильной внутри широкого диапазона рН. При значениях рН от 11 – 12 и выше вязкость нарушается из-за высокой доминирующей концентрации электролита и щелочной деградации (гидролиза) молекулы КМЦ. При значениях рН < 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.



Стабильность.
Несмотря на то, что КМЦ характеризуется хорошей устойчивостью к деградации, ферменты и окислители все же могут ее разложить. Ферменты или внесенные, или выработанные микроорганизмами, могут способствовать разложению целлюлозной цепочки, и, следовательно, вызвать серьезное необратимое снижение вязкости. Обычный путь попадания ферментов – через микроорганизмы, присутствующие в окружающей среде.Они попадают в систему, в которой применяется КМЦ, и начинают вырабатывать ферменты. Наиболее эффективным способом прекращения ферментной атаки является предотвращение развития микроорганизмов посредством тепловой обработки или внесения консервантов. Тепловая обработка при температуре 80°С с выдержкой 30 минут или при температуре 100°С с выдержкой 1 минута обычно достаточна для инактивации микроорганизмов. Для полной инактивации присутствующих ферментов, разрушающих целлюлозу, может потребоваться или более высокая температура, или более длительная выдержка тепловой обработки.

Окислители, такие, как хлор и пероксид водорода, вызывают распад цепи целлюлозы. Окислительная деградация происходит в щелочной среде в присутствии кислорода. Ионы металла, такие, как Fe2+, ускоряют щелочную деградацию.

Для предотвращения окислительной деградации, растворы КМЦ не должны находиться на открытом воздухе дольше, чем это необходимо, особенно при повышении температуры и значения рН. В случае продолжительного хранения растворы КМЦ должны быть подвергнуты консервации сразу после приготовления с поддержанием нейтрального значения рН (если возможно). При этом требуется исключение доступа кислорода и прямого солнечного света.

Срок хранения.
Все виды КМЦ производятся или из древесины, или, в некоторых случаях, из хлопкового пуха. Они являются биодеградируемыми, что подразумевает ограниченность сроков их хранения. Следовательно, очень важно хранить эти продукты надлежащим образом для предотвращения нежелательной деградации. КМЦ гигроскопична, то есть легко поглощает воду из окружающей среды. Продукт должен храниться в оригинальной упаковке в сухом хорошо проветриваемом помещении. Необходимо сохранять место хранения сухим, чистым и защищенным от скопления пыли. При обеспечении надлежащих условий хранения основные свойства КМЦ будут оставаться в нормальном состоянии в течение 3-х лет.

Совместимость с другими полисахаридами.
КМЦ продукты компании CP Kelco полностью совместимы с большинством других полисахаридов. В сочетании с некоторыми наблюдается синергитический эффект по вязкости, с другими значения вязкости соответствуют теоретическим предположениям.

Несколько примеров смесей КМЦ с другими полисахаридами.


Совместимость с белками.
Белки являются полимерами аминокислот. Молекулы белков могут принимать различные пространственные формы. Они имеют несколько общих свойств, одним из которых появляется чувствительность к значению величины рН. Это сводит их растворимость в воде до довольно узкого рН - интервала. Тем не менее, благодаря ионной природе КМЦ, она может взаимодействовать со многими белками, образовывая растворимые стабильные комплексы. Особенно это важно в изоэлектрической точке белков (уровень рН, при котором растворение минимально) около или ниже нейтрального значения рН. Важным примером является стабилизация с помощью КМЦ молочного белка (казеина) в кисломолочных продуктах. Изоэлектрическая точка казеина в молоке примерно 4.6.


Основные области применения КМЦ
Натрий карбоксиметилцеллюлоза является одним из наиболее разносторонних загущающих агентов, широко применяемом во многих отраслях промышленности.

CEKOL камедь целлюлозы применяется в качестве загущающего, стабилизирующего и контролирующего текстуру агента во многих пищевых продуктах.
Сбивные кондитерские изделия: - пастила
- суфле
- зефир
- безе
- нуга






Мучные кондитерские изделия: - пряники
- печенье сдобное, сахарное, овсяное
- пирожное
- пончики
Хлебобулочные изделия: - сендвичи
- кексы
- хлеб
- плетенка
- бараночные изделия
Переработка фруктов и овощей: - термостойкие начинки для мучных
- кондитерских изделий
- джемы и конфитюры
- овощная икра
- кетчупы, соусы, заправки
- фруктовые и овощные напитки с мякотью
Масложировая промышленность: - майонез, соусы
- спреды и маргарины
- масложировые начинки
- сливочное масло
- растительные масла со специями
Молочная промышленность: - кисломолочные продукты (кефир, сметана, йогурт)
- молочные и к/м десерты
- творог
- плавленые сыры
- мороженое
- белковые напитки (подкисленные и нейтральные) на молочной
и соевой основе.
Мясоперерабатывающая промышленность: - мясные п/ф
- колбасы, сосиски
Алкогольные и безалкогольные напитки
Быстрорастворимые фруктовые напитки.

CEKOL хорошо растворяется в холодной и горячей воде (дает прозрачный раствор), обладает высокой водосвязывающей способностью, термоустойчив. Растворы CEKOL стабильны при температуре 90-100°С и рН 5,0-9,0. CEKOL постепенно вносится в продукт и тщательно перемешивается. Предварительно рекомендуется CEKOL перемешать с сахаром или другими сухими компонентами. Применение камеди целлюлозы CEKOL дает конечному продукту получение более прочной и однородной консистенции, существенное уменьшение синерезиса, придание устойчивости к низким температурам, теплу и механическому воздействию, замедление процесса просахаривания при хранении (сбивные массы), увеличение срока годности, Камедь целлюлозы CEKOL улучшает вкусовые свойства и структуру хлебного мякиша . Благодаря способности камеди целлюлозы связывать воду увеличивается объем хлебобулочных изделий и срок хранения. Благодаря стабилизирующим и водосвязывающим способностям камеди целлюлозы повышается стабильность и толерантность теста к колебаниям качества муки. Камедь целлюлозы CEKOL улучшает вкусовые свойства и структуру хлебного мякиша. Благодаря способности камеди целлюлозы связывать воду увеличивается объем хлебобулочных изделий и срок хранения. Благодаря стабилизирующим и водосвязывающим способностям камеди целлюлозы повышается стабильность и толерантность теста к колебаниям качества муки. Понятие “пирожные ” включает в себя очень широкий ряд сладких мучных кондитерских изделий. В основном, в состав пирожных входят мука, яйца, сахар, кулинарный жир и молоко. Изменяя соотношение ингредиентов и технологию приготовления теста можно получить конечный продукт с требуемыми характеристиками. Применение Cekol камеди целлюлозы в пирожных с относительно низким содержанием жира и/ или яиц будет значительно улучшать качество готового продукта. В зависимости от типа пирожного и от требуемого эффекта можно использовать средневязкие или высоковязкие типы Cekol камеди целлюлозы. Норма внесения зависит от количества муки. Пончики представляют собой булочки из дрожжевого теста, обжаренные в жире. В основном, в состав пончиков входят мука, дрожжи, жир, яйца, сухое молоко, соль и вода. Этап обжаривания отличает пончики от булочек. Отрицательной стороной обжаривания является абсорбция жира. Применение Cekol камеди целлюлозы позволяет минимизировать этот эффект. В данной области возможно использовать различные типы Cekol камеди целлюлозы. Cekol камедь целлюлозы – универсальный ингредиент, выполняющий разнообразные функции в хлебоублочных изделиях: загущение, ингибирование роста кристаллов сахара, предотвращение выделения воды (синерезиса), стабилизация эмульсий и суспензий, улучшение текстуры и структуры, улучшение прочности теста-это особенно важно при изготовлении теста с низким содержанием глютена (например, при использовании кукурузной муки), увеличивает мягкость, увеличивает срок хранения, упрощенная единовременная процедура смешивания, улучшает вкусовые характеристики продукта. В Китае лапша являлась частью диетического питания с давних времен. С развитием непрерывных производственных линий множество пищевых предприятий получили возможность выпускать миллионы упаковок лапши ежедневно. Стабильный производственный процесс и постоянство качественных характеристик стали насущным вопросом. Следовательно, для обеспечения постоянного высокого качества продукции стало необходимым понимание функциональных свойств ингредиентов. Две важные характеристики, которые пытаются контролировать производители лапши быстрого приготовления – это текстура продукта и снижение абсорбции масла. В этой связи возникла потребность в ингредиентах, способных улучшить каждое из этих свойств и повысить экономичность производства с помощью снижения потерь из-за ломкости лапши и увеличения ее срока хранения.
Камедь целлюлозы в основном применяется производителями лапши быстрого приготовления в следующих целях: усиление глютеновой цепочки, повышение твердости, снижение развариваемости в процессе приготовления, снижение впитывания масла при жарке, увеличение срока хранения, снижение себестоимости продукции CEKOL позволяет проводить прямое подкисление без образования белковых агломератов при производстве сывороточных, молочно-соковых напитков , обеспечивает стабильность в период термической обработки и хранения. Придает напитку низкую вязкость, дополнительно тело и сливочные вкусовые ощущения.
Оптимальные дозировки CEKOL должны определяться в соответствии с качеством сырья, фактическим технологическим процессом и требуемым сроком хранения. Кроме того, повышенное содержание белка требует увеличения дозировки CEKOL. Размер белковых агломератов определяется силой сдвига, например, интенсивностью перемешивания или перекачивания насосом. Поэтому нормы внесения CEKOL должны быть приведены в соответствие с фактическим технологическим процессом. При производстве молочных десертов CEKOL камедь целлюлозы улучшает «тело» продукта и обеспечивает вязкость при высокой температуре. Температура розлива десерта может составлять 50-70°С, при этом готовый продукт будет иметь текстуру идентичную текстуре йогурта термостатного способа производства. Также температура розлива может составлять и 30-40°С, в этом случае продукт будет характеризоваться загущенной текстурой, его можно будет кушать ложкой; такая текстура подходит для розлива двухслойных десертов. При производстве шоколадного молока розлив в упаковку обычно происходит при температуре между 10°С и 25°С. С помощью CEKOL камеди целлюлозы, можно достичь более высокого уровня температуры розлива (30 - 35°С), а также небольшого повышения вязкости и улучшения вкусовых качеств. Благодаря своей устойчивости в алкогольной среде камедь целлюлозы CEKOL является оптимальным выбором в качестве загустителя для алкогольных напитков . Снижение содержания сахара в ликере очень часто приводит к ухудшению его вкусовых качеств, и камедь целлюлозы CEKOL может компенсировать этот недостаток, позволяя производить продукт с ровным потоком, превосходными вкусовыми качествами и хорошим выходом аромата. При производстве рома камедь целлюлозы делает ром более густым, одновременно обеспечивая ему хорошую прозрачность. Загущенный ром может применяться для приготовления коктейлей с улучшенными вкусовыми качествами. Различные вкусовые оттенки можно получить, используя разные камеди или разные нормы их внесения. При производстве фруктовых соков камедь целлюлозы хорошо стабилизирует мякоть и улучшает вкусовые качества.
Быстрорастворимые фруктовые напитки на основе фруктового ароматизатора или сухой фруктовой смеси в случае отсутствия в их составе гидроколлоидов демонстрируют худшие вкусовые качества по сравнению с натуральными фруктовыми соками. Такие сухие смеси нуждаются в гидроколлоидах, которые хорошо растворяются в холодной воде и моментально развивают вязкость в напитке. CEKOL - это камедь целлюлозы, мелкие частицы которой стандартизованы для развития постоянной вязкости. Влияние CEKOL камеди целлюлозы проявляется моментально в процессе перемешивания фруктового порошка в холодной воде, причем ее эффективность не зависит от значений рН и жесткости воды. Она полностью растворяется и развивает «ньютоновский» загущающий эффект. CEKOL камеди целлюлозы в производстве мороженого и молочного льда обеспечивает стабильность текстуры продукта в период хранения и сохранность его вкусовых качеств. Влияние CEKOL камеди целлюлозы в основном проявляется в обеспечении контроля роста кристаллов в процессе заморозки, отвердевания и хранения в различных температурных условиях. Кроме того, она обеспечивает сливочность таяния, и улучшает «тело» продукта. Так же, камедь целлюлозы имеет преимущества : легко растворяется в воде в сочетании с сахаром, не имеет запаха и вкуса, оптимально развивает тело продукта, имеет своим результатом замедление таяния продукта и повышение устойчивости к вытеканию жидкости. Взбитые топинги и десерты можно производить с помощью камеди целлюлозы CEKOL , так как камедь целлюлозы повышает образование пены и предотвращает синерезис в процессе хранения. При производстве сливочного сыра на основе творога и плавленых сыров преимущества применения камеди целлюлозы CEKOL:
  • снижение себестоимости продукции
  • стабилизация белка в процессе термообработки
  • снижение синерезиса в готовом продукте
  • контроль тукстурных характеристик
  • возможность применения различных технологических процессов
  • улучшение свойств плавления и выхода аромата
При производстве кетчупов и томатных соусов камедь целлюлозы развивает превосходную текстуру. Вместе с вкусовыми качествами придает томатным соусам хорошую текучесть и минимальный синерезиc в продукте. CEKOL камедь целлюлозы совместима с ингредиентами, обычно используемыми для приготовления томатного кетчупа, обладает хорошим водосвязывающими и загущающими свойствами, толерантна к низким значениям рН, применяемым в томатных соусах.
ООО «Балтийская пищевая компания» представляет на Российском рынке камедь целлюлозы компании «CP Kelco» . Компания CP Kelco существует более 80 лет, являясь лидером в производстве полисахаридов путем экстракции из растений и морских водорослей, ферментации микроорганизмов и модификации сырья, содержащего целлюлозу. Глобальное стратегическое расположение производственных площадок, научно-исследовательских центров, коммерческих офисов и служб поддержки клиентов позволяет CP Kelco удовлетворять требования заказчиков как в мировом, так и в региональном масштабах. Девять производственных площадок, оборудованных по последнему слову техники, тесно связаны и компетентно эксплуатируются экспертами в области ферментации, экстракции и модификации для производства продуктов высочайшего качества, предлагаемых на современном рынке.

Купить камедь целлюлозы оптом

У нас Вы можете купить камедь целлюлозы CP Kelco оптом по самой выгодной цене. Для получения прайс-листа на продукцию или запроса оптовой цены на камедь целлюлозы CP Kelco закажите звонок от нашего менеджера.

Простые эфиры целлюлозы представляют собой, в основном, продукты О - алкилирования целлюлозы, в качестве исходного сырья для их производства используется хлопковая и древесная целлюлоза, едкий натр и соответствующий алкилирующий реагент. Так, для получения этилцеллюлозы в качестве алкилирующего реагента применяется хлористый этил, карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) - монохлоруксусная кислота или её натриевая соль, метилцеллюлозы - хлористый метил, оксиэтилцеллюлозы - окись этилена.

Процесс получения простых эфиров целлюлозы состоит из следующих технологических операций:

Обработка целлюлозы водным раствором едкого натра определенной концентрации с последующим измельчением полученного продукта (получение щелочной целлюлозы),

Выдерживание щелочной целлюлозы при определенных условиях для регулирования степени полимеризации простого готового эфира целлюлозы,

Обработка алкилирующим реагентом,

Очистки, сушки, измельчения и упаковки продукта.

При получении смешанных эфиров обработка щелочной целлюлозы может проводиться либо смесью алкилирующих реагентов, либо последовательно каждым из них.

ОСНОВНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ.

NaКМЦ (натрий - карбоксиметилцеллюлоза) техническая используется:

В нефтяной и газодобывающей промышленности в качестве защитного коллоида-стабилизатора высокоминерализированных глинистых суспензий при бурении скважин (марки КМЦ 85/600; КМЦ 85/500; КМЦ 85/350);

В производстве синтетических моющих средств (КМЦ 70/300);

В текстильной промышленности для шлихтования нитей основы и как загуститель печатных паст (КМЦ 85/350);

В горно-обогатительной (КМЦ 55/500) и горно-химической (КМЦ 85/350; КМЦ 75/400) промышленности при флотационном обогащении медноникелевых и сильвинитовых руд;

В строительной и спичечной промышленности в качестве клеящего материала (КМЦ 55/500);

В бумажной промышленности как клеящая основа паст для обоев, при приготовлении покрытий на бумаге, в качестве добавки к бумажной массе для повышения прочности бумаги;

В керамической промышленности в качестве суспензирующего и связующего агента;

В литейном производстве как стержневой крепитель;

При биологических исследованиях в виде свободной кислоты в качестве ионообменных сорбентов

NaКМЦ (натрий - карбоксиметилцеллюлоза) очищенная используется:

Применяется в электровакуумной промышленности (КМЦ 70/500; КМЦ 85/500);

В парфюмерно-косметической промышленности для изготовления для изготовления кремов, шампуней, паст (КМЦ 70/450)

КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗА (КМЦ)

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) - целлюлозо - гликогелевая кислота, гликолевокислый эфир целлюлозы. КМЦ (карбоксиметилцеллюлоза) - простой эфир целлюлозы и гликолевой кислоты общей формулы C6H7O2(OH)3-x(COH2COOH)x n. Наибольшее значение имеет натриевая соль КМЦ - NaКМЦ (натрий - карбоксиметилцеллюлоза), которая, как и КМЦ представляет собой белое твердое вещество (волокнистое или порошкообразное) с насыпной массой 400 - 800 кг/м3.

Наиболее важные для промышленности образцы NaКМЦ имеют степень замещения гидроксильных групп 0,4 - 1,2 (в расчете на одно элементарное звено) и степень полимеризации 200 - 1500.

Физические свойства.

Плотность NaКМЦ (1590 кг/м3 (1,59 г/см3), температура размягчения 170 С. при более высокой температуре КМЦ разлагается. КМЦ и её соли неоднородны по степени полимеризации и степени замещения.

NaКМЦ можно фракционировать дробным осаждением метанолом, этанолом или ацетоном из водных растворов или последовательным растворением фракций, изменяя состав растворителя или температуру.

КМЦ не растворима в воде, низкомолекулярных спиртах и кетонах, растворима в водных растворах гидроокисей щелочных металлов и аммония, а также в растворителях для целлюлозы.

Соли КМЦ тяжелых и поливалентных металлов нерастворимы в воде, соли Cu, Cl, Ni и Zn растворимы в аммиаке; Al, Pb и Zn - в NaOH.
Растворы солей КМЦ в воде и щелочах характеризуются высокой валентностью. При добавлении низкомолекулярной фракции NaКМЦ к раствору высокомолекулярной фракции вязкость уменьшается, несмотря на увеличение концентрации полимера. В водных растворах соли КМЦ являются полиэлектролитами.

КМЦ обладает пленкообразующими свойствами.

Химические свойства.

КМЦ - слабая кислота. Константа диссоциации КМЦ зависит от степени полимеризации. Карбоксиметилцеллюлоза осаждается из растворов NaКМЦ при действии минеральных кислот или образуется в виде водной дисперсии при пропускании водных растворов NaКМЦ через слой ионообменной смолы. При добавлении к водным растворам NaКМЦ растворов солей тяжелых и многовалентных металлов осаждаются соответствующие трудно растворимые соли.

При действии на КМЦ разбавленных и концентрированных растворов кислот и щелочей при комнатной температуре происходит деструкция глюкозидных связей (без отщепления карбоксиметильных групп): при кипячении в 50% - ном растворе серной кислоты происходит деструкция гликозидных связей и декарбоксиметилирование с образованием глюкозы и гликолевой кислоты. При нагревании сухой NaКМЦ выше 130 С ухудшается её растворимость в воде; при дальнейшем нагревании NaКМЦ разлагается с образованием карбоната натрия. NH4 -КМЦ при обычной температуре медленно разлагается с выделением аммиака.

NaКМЦ значительно более стойка к действию микроорганизмов, чем другие высокомолекулярные углеводы. Высокоэффективными консервантами растворов NaКМЦ против действий бактерий и плесени являются (при концентрации до 0,025%): фенилнитрат ртути, 8-оксихинолин.

Анализ КМЦ можно производить осаждением CuКМЦ при рН 4.0 - 4.1 с последующим подометричным определением массы связанной меди, титрованием КМЦ, колометрированием с использованием 2,7 - диоксинафталина или антрона.

Натрий - карбоксиметилцеллюлоза.

NaКМЦ техническая представляет собой анонимный полимер на основе целлюлозы. Обладает огромной способностью как загуститель: 1% NaКМЦ увеличивает вязкость раствора до 20 раз. Физиологические инертна, легкорастворима в воде любой температуры. Образует пленки, стойкие к маслам и органорастворителям. NaКМЦ различных марок имеет широкую область применения: в горнодобывающей, нефте - и газодобывающей, лакокрасочной, текстильной, строительной промышленности, при производстве синтетических моющих средств. КМЦ является экологически безвредным продуктом, биологически разлагается, не образуя вредных веществ.

"Производство эфиров целлюлозы" В.Я. Быденский, Е.Б. Кузнецова. "Химия" 1974г.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАСТИТЕЛЬНЫХ

ПОЛИМЕРОВ

ОТЧЕТ ПО ИНЖЕНЕРНОЙ ПРАКТИКЕ

Метилцеллюлозаикарбоксиметилцеллюлоза: свойстварастворовипленок

Проверил: в.н.с., д.х.н.

Александр Михайлович Бочек

Выполнила: ст. гр. 144

Татищева Валентина Александровна

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2003

Введение

Метилцеллюлоза является первым членом гомологического ряда 0-алкильных производных целлюлозы (простых эфиров). По степени замещения метиловые эфиры целлюлозы можно разделить на низкозамещенные, растворимые в водных растворах сильных щелочей определенной концентрации, и высокозамещенные, растворимые как в воде, так и в органических растворителях. Метиловые эфиры целлюлозы могут быть получены при реакции целлюлозы с различными алкилирующими реагентами: диметилсульфатом, хлористым (или йодистым и бромистым) метилом, диазометаном, метиловым эфиром бензолсульфоновой кислоты. В настоящее время метилцеллюлоза (главным образом водорастворимая) является промышленным продуктом.

Препараты 0-карбоксиметилцеллюлозы в зависимости от степени замещения, так же как и других 0-алкильных производных, можно разделить на низкозамещенные и высокозамещенные. Получение препаратов КМЦ со степенью замещения γ более 100, однако, весьма затруднено ввиду электростатических эффектов отталкивания заряженных одноименно групп (хлорацетатного иона и карбоксиметильной группы). Поэтому практически «высокозамещенными» препаратами КМЦ являются продукты, имеющие степень замещения γ=50-100 и являющиеся водорастворимыми.

Получение метилцеллюлозы

В промышленности для получения метилцеллюлозы чаще всего применяют метод, основанный на алкилировании щелочной целлюлозы хлористым метилом .

Процесс алкилирования алкилгалогенидами происходит при тем­пературах 353-373 К. Так как хлористый метил имеет точку кипения 248К, реакция алкилирования производится в автоклавах под высоким давлением.

В процессе алкилирования происходят побочные реакции между хлористым метилом и щелочью с образованием спирта и соли и между спиртом и хлористым метилом с образованием диметилового эфира:

NaOH+CH 3 Cl+CH 3 OH→CH 3 OCH 3 +NaCl+H 2 O

CH 3 Cl+NaOH→CH 3 OH+NaCl

Поэтому необходимо применять избыток хлористого метила и значи­тельное количество твердой щелочи, так как с увеличением концентрации щелочи разложение хлористого метила уменьшается.

Легче всего подвергается обмену (наиболее подвижен) атом йода, что связано с его большей поляризуемостью, однако алкилиодиды относительно дороги. Хлориды и бромиды мало различаются по реакционной способности, поэтому в промышленных синтезах предпочитают использовать более доступные хлористые алкилы.


Скорость реакции, протекающей через переходное состояние, пропорциональна концентрации каждого из реагентов. Следует полагать, что и реакция целлюлозы с хлористым метилом происходит по указанной выше схеме, т. е. является бимолекулярной реакцией нуклеофильного замещения –S N 2.

Получение метилцеллюлозы связано с определенными трудностями ввиду больших расходов реагентов, необходимости работы под давлением и т. п. Поэтому изыскание новых путей синтеза метилцеллюлозы имеет большое практическое значение. С этой точки зрения представляются интересными работы . Авторами были применены в качестве алкилирующих агентов эфиры ароматических сульфокислот, а именно эфиры п-толуолсульфоки- слоты, толуолдисульфокислоты, бензолсульфокислоты и нафталинсульфокислоты.

Алкилирование этими эфирами идет по схеме:

С 6 Н 7 О 2 (ОН) 3 +xRSO 2 OR"→С 6 Н 7 О 2 (ОН) 3-х (ОR") x + xRSО 2 ОН,

где R= -С 6 Н 5 , -СН 3 С 6 Н 4 , -С 10 Н 7 ; R"= -СН 3 , -С 2 Н 5 и т. п.

Было установлено, что с ростом длины алкилирующего радикала скорость реакции уменьшается. Основываясь на экспериментальных данных, можно расположить эфиры сульфокислот в следующий ряд по реакционной способности:

С 6 Н 5 SО 2 ОСН 3 > С 6 Н 5 SО 2 ОС 2 Н 5 > С 6 Н 5 SО 2 ОС 6 Н 7 .

Наиболее часто для алкилирования целлюлозы в лабораторных условиях применяют диметилсульфат (СН 3) 2 S0 4 , который имеет температуру кипения 461К и позволяет получать продукты при нормальном давлении. Но, несмотря на это, применение его в производстве ограничено из-за высокой токсичности. Образование простого эфира целлюлозы в случае действия диметилсульфата может быть выражено в общем виде следующим уравнением:

С 6 Н 7 О 2 (ОН) 3 + x(СН 3) 2 SО 4 → С б Н 7 O 2 (ОН) 3- x (ОСH 3) x + xСН 3 ОSО 3 Na + xН 2 О.

Одновременно с основной реакцией алкилирования целлюлозы протекает и побочная реакция разложения диметилсульфата по схеме:

(СН 3) 2 SО 4 + 2NаОН → Nа 2 SО 4 + 2СН 3 ОН.

Образующаяся при главной реакции метилсерная кислота может реагировать с метиловым спиртом, давая диметиловый эфир и в присутствии избытка щелочи сульфат Nа:

Реакция метилирования протекает только в щелочной среде, что, очевидно, связано с преимущественным реагированием целлюлозы в виде диссоциированного щелочного соединения.

Получение полностью замещенных продуктов при метилировании целлюлозы по этому методу встречает значительные трудности. Так, после 18 - 20 операций метилирования хлопка Денхам и Вудхоуз получили продукт с содержанием 44.6 % ОСН 3 (теоретическая величина для триметилцеллюлозы 45.58 %ОСН 3), а Ирвайн и Хирст - - с содержанием 42 - 43 %ОСН 3 ; Берль и Шупп после 28-кратного метилирования получили эфир с содержанием 44.9 %ОСН 3 .

Существование вышеописанной побочной реакции является одной из причин, обусловливающих трудность получения высокозамещенного продукта. Разложение диметилсульфата во время получения метилцеллюлозы требует применения его большого избытка, что, в свою очередь, приводит к необходимости использовать и большой избыток щелочи, ибо реакция среды всегда должна оставаться щелочной.

Было установлено, что при более высокой концентрации щелочи удается получить более высокую степень замещения метилцеллюлозы. Этот факт объясняют различными причинами. Во-первых, было показано, что степень разложения диметилсульфата уменьшается при увеличении концентрации щелочи. Во-вторых, можно предположить, что при повышении концентрации NаОН сдвигается вправо равновесие в системе

С 6 Н 7 О 2 (ОН) 3 + Na + + ОН − → С 6 Н 7 О 2 (ОН) 2 О − + Nа + + Н 2 О.

Однако в ряде случаев удается получить высокозамещенную метилцеллюлозу и без многократных повторений метилирования.

Так, Хэуорз и др. , предварительно размельчив фильтровальную бумагу до состояния тонкого порошка и суспендировав ее в ацетоне, получили содержание метоксилов 45 % уже после 2-кратного метилирования. Наиболее просто высокое содержание метоксилов может быть получено при растворении вторичной ацетилцеллюлозы в ацетоне и постепенном добавлении диметилсульфата и водной щелочи. Таким путем в одну операцию может быть достигнуто содержание метоксилов в продукте реакции близкое к 45 % .

Получение карбоксиметилцеллюлозы

Низкозамещенную Nа-карбоксиметилцеллюлозу получали при взаимодействии щелочной целлюлозы с монохлоруксусной кислотой в различных условиях. В связи с тем, что хлоруксусная кислота является твердым, кристаллическим веществом и для получения низкозамещенных продуктов она требуется в небольшом количестве по сравнению сцеллюлозой, особенное значение имеет равномерное распределение реагирующих компонентов смеси. В одном из способов реакция была осуществлена путем обработки воздушно-сухой целлюлозы раствором натриевой соли монохлоруксусной кислоты в 17.5- 18%-ном растворе NaOН при жидкостном модуле, равном 5 (отношение количества жидкости в мл к массе целлюлозы в г). Раствор соли приготавливался перед реакцией путем растворения соответствующей навески монохлоруксусной кислоты в щелочи такой концентрации, чтобы после нейтрализации она оставалась в пределах указанной величины.

Степень замещения низкозамещенной Nа-соли карбоксиметилцеллюлозы определяют по содержанию в ней Na.Содержание натрия в карбоксиметилцеллюлозе можно определить весовым методом в виде сульфата, путем озоления навески в тигле, обработки золы серной кислотой и прокаливания при 973 К или объемным методом путем обратного титрования избытка серной кислоты щелочью в присутствии бромфенолсинего в качестве индикатора (область перехода должна быть в кислой среде, чтобы не происходило обратного связывания щелочи карбоксильными группами).

Растворимость, вязкость растворов и другие свойства карбок­симетил- целлюлозы в значительной степени зависят от способа ее получения.

Известно несколько способов получения Nа-КМЦ, основанных на одной и той же реакции:

Целл(ОН) n + 2mNaОН + mСН 2 С1СООН →

Целл(ОН) n - m (ОСН 2 СОONa) m + mNаСl + 2mН20,

но выполненных в различных модификациях. Поэтому представляет интерес сравнительное сопоставление образцов Nа-КМЦ, полученных из одной и той же целлюлозы, но различными методами.

Применялись следующие методы получения КМЦ.

1.Мерсеризованная 17.5%-ным раствором NаОН целлюлоза отжималась до 3-кратной массы и обрабатывалась в измельчителе типа Вернера и Пфлейдерера сухой натриевой солью монохлоруксусной кислоты (СН 2 С1СООNа) при температуре 313 К в течение 30 мин. Затем реакционная смесь выдерживалась в стационарных условиях при 295 К и в течение 24 ч в закрытом сосуде. За это время происходит окислительно-щелочная деструкция целлюлозы: степень по­лимеризации снижается с 1200 до 300-400 и растворимость образцов КМЦ в воде улучшается. По этому способу алкилирование протекает при максимальных концентрациях действующих масс (целлюлозы и монохлоруксусной кислоты), в результате чего достигается высокая степень алкилирования. Однако условия смешения компонентов реакции не благоприятствуют получению равномерно алкилированных образцов Nа-КМЦ.

П. Воздушно-сухую целлюлозу обрабатывали раствором натриевой соли монохлоруксусной кислоты в 18%-ном растворе NаОН при жидкостном модуле 5 и температуре 313 К. Окислительно-щелочную деструкцию проводили вышеописанным способом 1 после отжима реакционной смеси до

3-кратной массы по от­ношению к целлюлозе. Этот метод характеризуется равномерным проникнове­нием алкилирующего реагента - монохлоруксусной кислоты - внутрь цел­люлозных волокон при набухании, что позволяет получать однородно замещенные продукты . Однако, как было показано , большая часть взятого количества СH 2 СlСООН идет на побочную реакцию ее омыления.

III. Целлюлозу мерсеризовали 18%-ным раствором NаОН. Отжатую до 5-кратной массы алкалицеллюлозу промывали на воронке Бюхнера пропанолом (с настаиванием) от избытка NаОН и воды. Добавляли пропанол до желаемого модуля и помещали целлюлозную массу в измельчитель. После 10 мин измельчения добавляли сухую соль СH 2 ClCOONa. Реакцию вели при постоянной температуре. По этому способу размеры побочной реакции омыления СН 2 ClCOONa сведены до минимума, тем самым эффективность использования алкилирующего реагента повышается. Промывка образцов КМЦ во всех случаях проводилась горячим 70%-ным этанолом в аппарате Сокслетта до отрицательной реакции на NаОН по фенолфталеину и на Cl − с раствором AgNO 3 .

Как видно наибольшая степень замещения при одинаковом количестве СН 2 С1СООН достигается по способу III - в среде пропанола. Это объясняется, очевидно, уменьшением расхода СH 2 ClСООН на побочную реакцию омыления.

Свойства растворов метилцеллюлозы

Растворимость низкозамещенной метилцеллюлозы в воде при комнатной температуре и ниже и состав фракций, переходящих в раствор, зависят от ее степени замещения, однородности и степени полимеризации.

В табл. 1 представлены данные по определению растворимости различных препаратов метилцеллюлозы в воде. При анализе данных таблицы прежде всего обращает на себя внимание следующее обстоятельство: растворимость метилцеллюлозы в воде очень незначительна даже при сравнительно высоком содержании метоксилов (для метилцеллюлоз с большой степенью полимеризации). Метилцеллюлозы, имеющие более низкую степень полимеризации, растворимы в большей мере.

Способ получения метилцеллюлозы является существенным фактором, определяющим границы растворимости метилцеллюлозы в том или ином растворителе.

При получении метилцеллюлозы в растворе исходная кристаллическая структура разрушается, а новая решетка при регенерации из раствора строится не сразу (в специальных условиях), поэтому продукт получается аморфным и, следовательно, легче растворимым. Большое значение имеет различная доступность целлюлозы, благодаря чему получается смесь продуктов реакции, степень замещения которых различна. Такая неоднородность приводит к уменьшению количества растворимого вещества.

Весьма интересным является эффект замораживания, который проявляется в значительном увеличении растворимости.

Таблица 1.

Растворимость метилцеллюлозы в воде

Номер образца

Растворимость, в % от абсолютно сухой навески

Растворимость, в % от исходной навески

 Содержание ОСНз в нерастворившейся части,% Содержание ОСНз в растворенной части, %
До замораживания До замораживания После замораживания и оттаивания
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

В табл. 2 представлены данные по растворимости низкозамещенной метилцеллюлозы в 6.5%-ном NаОН. В отличие от растворения в воде метилцеллюлоза уже при степени замещения около 5 растворяется на 95 % после замораживания в 6.5%-ном растворе NаОН. При замораживании низкозамещенной метилцеллюлозы средняя степень ее полимеризации (в случае относительно высокомолекулярных продуктов СП=1100-1200) уменьшается примерно до 1000. Продукты, полученные из предварительно деструктированной целлюлозы (путем окислительно-щелочной деструкции) и имевшие СП около 400, после замораживания почти не изменяют своей молекулярной массы.

Исследованию подвергались растворы низкозамещенной метилцеллюлозы с концентрацией 1-2 %,. которые можно отнести к концентрированным растворам. Необходимо отметить, что понятие о «концентрированных» растворах высокомолекулярных веществ в смысле концентрации условно и значительно отличается от обычного представления о концентрированных растворах.

Таблица 2

Растворимость низкозамещенной метилцеллюлозы в 6,5%-ном растворе NаОН

Номер образца Степень замещения у Содержание ОСНз в метилцеллюлозе, % Растворимость, в % от исходной навески
При 291 К После замораживания и оттаивания
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 Не опред. 98,0
6 30,4 5,5 Не опред. 99,2
7 24,3 4,4 0,5 99,0
8 22,7 4,1 Не опред. 98,5
9 16,6 3,0 Не опред. 96,0
10 11,6 2,1 Не опред. 95,3
11 9,4 1,7 Не опред. 95,1
12 6,6 1,2 Не опред. 48,0
13 1,3 0,25 Не опред. 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

Концентрированными растворами в химии высокомолекулярных соединений называются такие, в которых имеет место взаимодействие между отдельными частицами диспергированного вещества. В результате такого взаимодействия растворы высокомолекулярных веществ показывают целый ряд отклонений от законов, характерных для нормальных жидкостей. Эти отклонения имеют место уже в сравнительно разбавленных 0.3-0.5 %-ных растворах.

Изучавшиеся растворы низкозамещенной метилцеллюлозы имели концентрацию значительно большую, чем указанные величины, и довольно высокую степень полимеризации цепных молекул, поэтому их можно отнести к концентрированным растворам.

Как правило, концентрированные растворы эфиров целлюлозы являются достаточно устойчивыми во времени. То или иное изменение вязкости таких растворов во времени обусловливается влиянием ряда факторов, а именно: изменением степени этерификации растворенного продукта, изменением степени сольватации и возможностью образования трехмерных структур.

Наиболее подробно мы рассмотрим свойства водорастворимой метилцеллюлозы.

Свойства водорастворимой метилцеллюлозы

С повышением степени метилирования до γ=50 гигроскопичность получаемого эфира увеличивается. Это объясняется тем, что в макромолекулах целлюлозы имеет место взаимонасыщение большинства гидроксильных групп с образованием водородных связей.

При достижении более высокой степени замещения в области 26,5- 32,5 % содержания метоксильных групп метилцеллюлоза растворяется в воде. При дальнейшем увеличении метоксильных групп до 38 % и выше она теряет свою растворимость в воде (при комнатной температуре и выше). Высокометилированные продукты растворимы также в органических растворителях.

Водные растворы метилцеллюлозы (γ=160-200), так же как и в случае низкозамещенных метилцеллюлоз, не стабильны.

При нагревании растворов происходит ухудшение растворимости вплоть до осаждения полимера. Верхний предел температурной устойчивости раствора составляет для такого продукта 313-333 К (в зависимости от СП и концентрации). Объясняется это явление образованием «гидроксониевого соединения» алкоксильной группы с водой, которое при повышении температуры разрушается, приводя к осаждению полимера.

Была показана возможность переведения в раствор (водный) трех-замещенной метилцеллюлозы (триметилцеллюлоза предварительно переосаждалась петролейным эфиром из раствора в хлороформе). Верхний предел температурной устойчивости раствора триметилцеллюлозы в воде при концентрации около 2 % составляет 288 К. Такие растворы обладают хорошими пленкообразующими свойствами. Пленки, сформированные в эксикаторе над Р 2 0 5 при низкой температуре, имеют прочность на разрыв (5-7) . 10 7 Н/м 2 .

Тот факт, что триметилцеллюлоза может быть растворена в воде, свидетельствует непосредственно о способности ОСН 3 -групп гидрати-роваться. Выпадение же триметилцеллюлозы из раствора при не­значительном повышении температуры свидетельствует об очень малой

прочности этих связей. При увеличении доли гидроксильных групп в эфире, т. е. при снижении γ до 160, верхний предел температурной устойчивости раствора увеличивается до 313-333 К. Эти выводы были подтверждены исследованиями гомолога метилцеллюлозы − этилцеллюлозы. Высокозамещенная этилцеллюлоза (γ=200) в отношении растворимости в воде ведет себя аналогично триметилцеллюлозе. При обычных условиях она растворяется в воде лишь незначительно − на 9 % .

Переосажденная ЭЦ при комнатной температуре практически не растворяется, но при 273 К растворимость в воде составляет 50-60 %. Таким образом, осуществлено фракционирование «высокозамещенной» ЭЦ, в результате которого были получены следующие фракции: переосажденная, растворимая и нерастворимая в воде. Для характеристики растворившейся в воде части ЭЦ и для объяснения причин перехода в водный раствор лишь части вещества все фракции были охарактеризованы по содержанию ОС 2 Н 5 -групп, по величине характеристической вязкости, а также по методам ИК спектроскопии. Результаты при­ведены в табл. 3.

Таблица 3

Характеристика фракций этилцеллюлозы

Водные растворы ЭЦ с γ=220 могут быть получены при концентрации не более 1.4%.Растворы с концентрацией не выше 0.8 % прозрачны и устойчивы во времени при низких температурах. Мутность 0.82%-ного раствора экстремально начинает возрастать при температуре выше 279 К. В случае более концентрированного раствора резкое повышение мутности наступает при более низкой температуре.

Таким образом, для ЭЦ характерна та же закономерность, что и для МЦ: с повышением степени замещения снижается предел температурной устойчивости раствора (как известно, обычная водорастворимая ЭЦ с γ=100, так же как МЦ, коагулирует при нагревании до 323-333 К). Поэтому вероятнее всего предположить, что группы -ОС 2 Н 5 принимают участие во взаимодействии ЭЦ с водой.

В водных растворах метилцеллюлоза проявляет свойства неионогенных высокомолекулярных веществ. Характеристическая вязкость в этих растворах связана с молекулярной массой зависимостью Куна-Марка:

Винк для определения изменения характеристической вяз­кости в зависимости от молекулярной массы и определенияконстант этого уравнения проводил деструкцию метилцеллюлозы кислым гидролизом.

Метилцеллюлоза предварительно очищалась путем осаждения из водно-этанольного раствора эфиром. Степень замещения исходной целлюлозы была равна 1.74 и степень полимеризации 2000.

На основе измерений абсолютных значений молекулярной массы с помощью осмометрии и определения концевых групп была установлена зависимость характеристической вязкости полученных фракций метилцеллюлозы от ее молекулярной массы (или степени полимеризации Р у):

Винком было установлено, что характеристическая вязкость метилцеллюлозы не зависит от присутствия в растворе постороннего электролита - кислоты.

Необходимо отметить, что другими авторами (которые определяли абсолютные молекулярные массы с помощью седиментации на ультрацентрифуге и светорассеяния) были получены для метилцеллюлозы несколько другие значения показателя степени «а» в уравнении Куна- Марка. Так, в работе а=О.63 и в а=0.55.. Эти расхождения сами авторы объясняют большой способностью метилцеллюлозы к агрегации в водных растворах.

Свойства растворов карбоксиметилцеллюлозы

Данные о растворимости различных препаратовкарбоксиметилцеллюлозы показывают, что низкозамещенные КМЦ после замораживания почти целиком растворяются уже при низком значении γ (около 2).

Таким образом, полностью подтверждается влияние очень небольшого замещения и низких температур на растворимость и этих производных целлюлозы.

Растворимость низкозамещенных карбоксиметилцеллюлоз в щелочи и эффективность использования монохлорацетата натрия могут быть увеличены путем сухого размола целлюлозы перед реакцией. Растворимость препаратов низкозамещенной карбоксиметилцеллюлозы может быть увеличена также при снижении степени полимеризации путем окислительной деструкции в щелочной среде. В этом случае после окончания реакции, которую ведут в течение 4 ч при 313 К, КМЦ отжимают до 2.6-2.8-кратной массы, измельчают и подвергают «созреванию», т. е. окислительно-щелочной деструкции. По прошествии определенного времени «созревания» Nа-КМЦ промывают водой до нейтральной реакции и сушат. Таким путем может быть получена Nа-КМЦ, имеющая полную растворимость в щелочи при γ=10-12 и дающая 6-8%-ные растворы.

Была исследована устойчивость растворов низкозамещенной карбоксиметилцелллюлозы при разбавлении.

Приготовленные путем замораживания в 4- и 6%-ном едком натре растворы КМЦ разбавлялись дистиллированной водой в несколько раз, после чего отмечалась минимальная концентрация щелочи, соответствующая появлению мути или выделению осадка. Данные этих опытов показали, что растворы низкозамещенной Nа-карбоксиметилцеллюлозы ведут себя довольно устойчиво даже при разбавлении до очень малой концентрации по щелочи, до 0.5 %. Указанное обстоятельство является весьма важным при приготовлении растворов Nа-соли карбоксиметилцеллюлозы для практи­ческих целей, например для аппретирования ткани.

В работе было исследовано влияние температуры на вязкость водных растворов Nа-КМЦ, а также метилцеллюлозы, оксиэтилцеллюлозы и метилкарбоксиметилцеллюлозы.

Температурно-вязкостные соотношения для водных растворов эфиров целлюлозы имеют большое практическое значение, так как от этого во многих случаях зависит их использование.

Сэвэдж получил в полулогарифмической шкале координат прямолинейную зависимость вязкости от температуры для растворов Nа-КМЦ. Зависимость вязкости от температуры при обратном охлаждении таких растворов выражается прямой линией, лежащей несколько ниже, чем первая. Эти опыты подтверждают гистерезисный характер изменений вязкости растворов Nа-КМЦ под действием температуры.

Уменьшение вязкости является, очевидно, следствием весьма низкой скорости релаксации в таких высокомолекулярных системах, как водный раствор Nа-КМЦ. Время установления равновесия в них может быть весьма велико, так что за измеряемый промежуток времени система не успевает вернуться в исходное состояние. Не исключена возможность и некоторой деградации молекул при нагревании, что должно вести, конечно, к необратимым изменениям вязкости.

Современные представления о растворах производных целлюлозы в различных растворителях основаны на том, что эти вещества образуют истинные растворы, в которых макромолекулы являются, кинетически свободными. Однако это не исключает того факта, что если промышленный продукт этерификации целлюлозы является крайне неоднородным по степени этерификации, то отдельные его фракции будут плохо растворимы. В результате этого в растворе наряду с большей частью молекулярно-диспергированного вещества могут находиться и остатки структуры исходной целлюлозы.

Концентрированные растворы карбоксиметилцеллюлозы, как и растворы многих других высокомолекулярных соединений, являются не ньютоновскими жидкостями.

Растворы Nа-КМЦ обладают значительной аномалией вязкости. Характерной особенностью ее реальных растворов является также наличие различных немолекулярно-дисперсных частиц и агрегатов макромолекул,особенно в присутствии многовалентных катионов. Поэтому как при вискозиметрических, так и осмометрических измерениях степени полимеризации (СП) необходимо учитывать эти особенности и реальный состав раствора и до проведения таких измерений отделить фракции, мешающие получению правильных результатов.

При исследовании водных растворов Nа-КМЦ с концентрацией от 0.0025 до 0.1 г/л в работе получены данные, свидетельствующие о значительной полярности ее молекул. Приведенные выше данные характеризуют карбоксиметилцелюлозу как вещество, обладающее рядом свойств, присущих многим полиэлектролитам. Наличие большого электрического момента, казалось, должно было бы обусловливать в ряде случаев возможность проявления электростатической адсорбции. Однако если принять во внимание агрегацию молекул КМЦ при повышении ее концентрации в растворе и экранировку ее зарядов, то необходимо отметить, что электростатическая адсорбция может проявляться главным образом в разбавленных растворах.

Свойства регенерированной из растворов метилцеллюлозы (пленок)

Растворенная в воде и в водно-щелочных растворах метилцеллюлоза различной степени замещения может быть регенерирована из них в виде пленок. Получение пленок низкозамещенной метилцеллюлозы, растворимой в щелочи, осуществляется «мокрым» способом - путем коагуляции в специально подобранных осадительных ваннах. Удовлетворительные результаты получены с осадительными ваннами, состоящими из раствора сернокислого аммония (NH 4) 2 SO 4 (100 г/л).

Действие осадительной ванны из сульфатаммония может быть выражено следующим образом:

2NаОН + (NН 4) 2 SО 4 =Nа 2 SO 4 + 2NН 3 + 2Н 2 0.

Вследствие изменения состава растворителя и частичной дегидратации растворенной метилцеллюлозы происходит сближение ее цепей и стеклование, т. е. образование сильно набухшей пленки.

При формировании пленки на твердой подложке вследствие известного натяжения (в результате сил сцепления) в ней возникает плоскостно-ориентированная структура. В то же время в свежесформованной пленке благодаря ее сильно набухшему состоянию возможна некоторая подвижность цепей, обусловленная тепловым движением. Все это влечет за собой релаксационные процессы, т. е. возврат структуры пленки в наиболее устойчивое положение, соответствующее изотропному состоянию. В силу изложенных обстоятельств при формировании метилцеллюлозной пленки на стекле из ее щелочного раствора происходит сокращение размеров пленки по плоскости и увеличение ее толщины.

По механической прочности щёлочерастворимые пленки близки к обычным пластифицированным целлофановым пленкам, так как имеют

прочность на разрыв в продольном направлении (6.8-8.8) . 10 7 Н/м 2 , удлинение при разрыве около 20 %.

Данные о гигроскопичности и водопоглощении пленок низкозамещенной метилцеллюлозы, представленные в табл. 4, показывают, что

Таблица 4

Гигроскопичность и водопоглощение метилцеллюлозных пленок

гигроскопичность и водопоглощение метилцеллюлозных пленок достигают больших величин, которые в значительной мере зависят от степени этерификации исходной метилцеллюлозы; увеличение содержания ОСН 3 -групп в исходном продукте влечет за собой увеличение гигроскопичности и набухаемости в воде метилцеллюлозных пленок.

Структура регенерированной метилцеллюлозы и ее связь с физико-механическими свойствами пленок изучены в работе . В целях сравнения исследовались пленки низкозамещенной метилцеллюлозы и метилцеллюлозы высокой степени замещения, вплоть до 3. Пленки одной и той же метилцеллюлозы высокой степени замещения получены из таких резко различных растворов, как вода и органические растворители. Такое сравнение представляет особенный интерес, ибо оно позволяет сделать вывод о построении решетки метилцеллюлозы при регенерации из раствора в зависимости не только от степени замещения, но и от растворителя. Для этого получена метилцеллюлоза высокой степени замещения (близкой к 3), способная растворяться как в воде, так и в органическом растворителе −хлороформе. Пленки из водных растворов и растворов в хлороформе получены путем отлива на стекле и испарения растворителя.

Пленки из водного раствора метилцеллюлозы (γ=180), полученные медленным испарением растворителя при комнатной температуре, имеют аморфную структуру. Однако при такой высокой степени замещения в определенных условиях вполне вероятна возможность упорядочения структуры метилцеллюлозы в готовых пленках. Такими условиями оказались прогрев пленок в среде, вызывающей набухание. Так, уже кипячение пленки в воде (метилцеллюлоза в горячей воде нерастворима) в течение 30 мин вызывает заметное увеличение порядка. Прогрев пленки в глицерине при температуре 473 К вызывает еще большее упорядочение.

Особый интерес представляет формование пленок из водных растворов метилцеллюлозы при повышенных температурах. При кипячении пленки в воде кроме упорядочения происходит уплотнение структуры, уничтожение различных внутренних дефектов, чем объясняется, по-видимому, увеличение

прочности пленки.

Формование пленок при 343 К приводит к значительному увеличению эластичности, что может объясняться более свернутой конфигурацией макромолекул, поскольку горячая вода не является растворителем для метилцеллюлозы.

Переходя далее к рассмотрению структуры пленок триметил-целлюлозы, следует отметить интересную особенность этого эфира. Триметилцеллюлоза способна растворяться не только в органических растворителях, но и в холодной воде (Т==273 К). Структура пленок триметилцеллюлозы как стереорегулярного полимера отличается высокой кристалличностью. Вода для триметилцеллюлозы является v-растворителем, поэтому пленки, сформованные из водного рас­твора, отличаются меньшей кристалличностью.

Электронно-микроскопическое исследование поверхности пленок МЦ и поверхности сколов, полученных в результате излома пленки, вдоль оси вытяжки при температуре жидкого азота позволило установить более мелкомасштабные детали строения пленок. При степенях вытяжки λ≤2.0 поверхность ориентированных пленок остается достаточно гладкой и ровной. Фибриллярная структура, видимая в оптический микроскоп, электронно-микроскопическим способом не обнаруживается. При λ≈2.2-2.5 на поверхности пленок появляется рельеф, образованный довольно регулярными и протяженными бороздами шириной 0.2-0.4 мкм, направленными перпендикулярно оси вытяжки. При сканировании перпендикулярно оси вытяжки (рис.1) видны поперечные складки шириной 0.3-0.5 мкм, а на некоторых участках обнаруживаются расслоения в виде микротрещин размером по ширине 0.1-0.2 мкм и длине 1.0-1.5 мкм, направленных параллельно оси вытяжки. При сканировании параллельно оси вытяжки кроме складчатой структуры становятся видимыми неровности с преимущественной ориентацией вдоль оси вытяжки. Изучение поверхности сколов обнаруживает наличие пористой структуры, размер пор колеблется от 0.1 до 1.0 мкм.

Свойства регенерированной из щелочного раствора Na -КМЦ (в виде пленок)

В связи с возможностью получения вязких растворов низкозамещенной карбоксиметилцеллюлозы с достаточно высокой степенью полимеризации были приготовлены пленки и изучены их свойства.

Формование пленок проводили по методике, применявшейся и для метилцеллюлозных растворов. В табл. 5 приведены данные механической прочности пленок. Пленки из низкозамещенной карбоксиметилцеллюлозы имели хорошую механическую прочность, но малую эластичность; удлинение при разрыве этих пленок составляло всего 5-6 % .

Таблица 5

Прочность на разрыв пленок из низкозамещенной карбоксиметилцеллюлозы

Номер образца Степень замещения γ Концентрация раствора, %

Прочность на разрыв σ . 10 -7 ,

 Растяжение при разрыве, %
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_ -

Данные о гигроскопичности и водопоглощении пленок из низкозамещенной карбоксиметилцеллюлозы представлены в табл.6. Гигроскопичность определяли при выдерживании пленок в атмосфере с относительной влажностью 80 %; водопоглощение измеряли при замачивании пленок в дистиллированной воде в течение двух суток при 293 К.

Таблица 6

Гигроскопичность и водопоглощение пленок из низкозамещенной

карбоксиметилцеллюлозы

Как видно из табл. 6, гигроскопичность и водопоглощение пленок из низкозамещенной карбоксиметилцеллюлозы быстро увеличиваются по мере

повышения степени замещения продукта. Особенно заметно влияние степени замещения на водопоглощение пленок.

Эффект возрастания гидрофильных свойств целлюлозы при введении в нее небольшого количества объемистых радикалов объясняется, как уже говорилось, тем, что в начальной стадии этерификации происходит перераспределение прочности водородных связей в поперечной структуре волокна, характеризуемое накоплением более слабых связей.

Применение метилцеллюлозы

Наибольшее значение получили высокозамещенные растворимые в воде препараты метилцеллюлозы (γ=150-200) . Эти продукты обладают комплексом ценных технических свойств и выпускаются промышленностью в виде мелких гранул или порошка белого или слегка желтоватого цвета. Практически не имеют запаха и вкуса. При температуре 433 К окрашиваются и разлагаются. Водные растворы метилцеллюлозы дают нейтральную реакцию.

В большинстве случаев метилцеллюлозу применяют для загущения водной среды. Эффективность загущения зависит от вязкости (т. е. от степени полимеризации). Метилцеллюлоза позволяет водонерастворимые вещества переводить в водной среде в устойчивое тонкодисперсное состояние, так как она образует гидрофильные мономолекулярные защитные слои вокруг отдельных частиц.

Ценными свойствами метилцеллюлозы являются ее высокое свя­зующее действие для пигментов, высокая адгезия в сухом состоянии и способность образовывать пленки. Эти интересные свойства используются при приготовлении водных малярных красок и клеящих веществ. Особенно пригодны для этого метилцеллюлозы с низкой величиной вязкости, так как их можно наносить на самые различные подложки.

В текстильной промышленности метилцеллюлоза используется в качестве шлихты для шерстяной основы и для мягкого аппретирования тканей с целью получения элегантного грифа и глянца.

Метилцеллюлоза с успехом применяется в мыловаренной про­мышленности. В фармацевтической практике она используется в качестве обезжиренной основы для так называемых слизистых и эмульсионных мазей типа масло/вода, которые служат для защиты кожи от световых ожогов и для обработки ран. Кроме того, метилцеллюлоза служит самостоятельным лекарственным препаратом.

В косметике водорастворимые простые эфиры целлюлозы используют для получения зубных паст и элексиров, защитных эмульсий и обезжиренных кремов для кожи.

Во всевозможных эмульсиях метилцеллюлозу применяют в качестве эмульгаторов и стабилизаторов для растительных масел.

Очень широко используется она также в пищевой промышленности.

Так, в производстве мороженого ее применение обеспечивает необходимую пышность, стабильность и вкус. Метилцеллюлоза используется в ароматических эмульсиях, подливах, для фруктовых соков, консервов и т. д.

Любопытное применение в пищевой промышленности находит способность растворов метилцеллюлозы желатинизироваться при нагревании. Так, например, добавление метилцеллюлозы к фруктовым начинкам пирогов или к сладкой начинке из варенья препятствует вытеканию этих компонентов при выпечке, что значительно улучшает внешний вид и сохраняет вкус изделий.

На карандашных фабриках метилцеллюлоза используется вместо гуммитрагаканта для цветных и копировальных стержней, для пастельных стержней, школьных мелков и красок и т. д.

Таким образом, применение водорастворимой метилцеллюлозы, хотя и является меньшим по масштабу, чем КМЦ, чрезвычайно разнообразно.

Что же касается низкозамещенной (щёлочерастворимой) метил-целлюлозы, то она не получила пока значительного применения.

Применение карбоксиметилцеллюлозы

Пленки, состоящие из 100 % Н-КМЦ растворимы начиная только с рН=11. Пленки указанного состава могут быть использованы в тех случаях, когда желательно ограничить их растворимость в небольших пределах значений рН, например в оболочках фармацевтических препаратов. Такая оболочка не должна растворяться, например, в слабокислой среде желудочного сока, но хорошо растворяется в слабощелочной среде кишечника.

Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы со степенью замещения от 0.5 до 1 −1.2 производится промышленностью в больших количествах, так как она находит широкое применение в нефтяной, текстильной, пищевой, фармацевтической технологиях, в производстве детергентов и т. д. как стабилизирующее, загущающее, клеящее, пленкообразующее и т. п. вещество. Эта соль хорошо растворяется в воде.

Ряд исследований, проведенных при испытании Nа-КМЦ в качестве добавки к моющим средствам, показал, что этот продукт значительно улучшает их моющие свойства.

Литература

1.Прокофьева М.В., Родионов Н.А., Козлов М.П.//Химия и технология
производных целлюлозы. Владимир, 1968.С. 118.

2. Несмеянов А.Н., Несмеянов Н.А. Начала органической химии. М.,1969.Т.1.
663с.

3. Плиско Е.А.//ЖОХ.1958. Т. 28, № 12. С, 3214.

4. Плиско Е.А.//ЖОХ.1961. Т. 31, №2. С. 474

5. Heuser E. The Chemistry of Cellulose. New York, 1944. 660 p.

6. Глузман MX., Левитская И.Б. //ЖПХ. 1960. Т. 33, N 5. С. 1172

7. Петропавловский Г.А., Васильева Г.Г., Волкова Л. А. // Cell. Chem.
Technol. 1967. Vol. 1, N2. P. 211.

8. Никитин Н.И., Петропавловский Г.А. //ЖПХ. 1956. Т. 29. С. 1540

9. Петропавловский Г.А., Никитин Н.И. //Тр. Ин-та леса АН СССР. 1958. Т.45.
С. 140.

10.Васильева Г.Г. Свойства щелочерастворимой карбоксиметилцеллюлозы и
возможности ее использования в бумажной промышленности: Дис. канд.
техн. наук. Л. 1960.

11. VinkH. //Macromoleculare Chemie. 1966. Bd. 94. S. 1.

12. Vole K., Meyerhoff G. //Macromoleculare Chemie. 1961. Bd. 47. S. 168.

13. NeelyW.B.//J. Organ. Chem. 1961. Vol. 26. P. 3015.

14. Savage A.B. //Ind. Eng. Chem. 1957. Vol. 49. P. 99.

15. Allgen L. //J. Polymer Sci. 1954. Vol. 14, N 75.P. 281.

16. Подгородецкий Е. К. Технология производства пленок из
высокомолекулярных соединений. М: Искусство, 1953. 77 с.

Введениестр. 2

Получение метилцеллюлозы стр. 2

Получение карбоксиметилцеллюлозы стр. 4

Свойства растворов метилцеллюлозыстр. 6

Свойства водорастворимой метилцеллюлозыстр. 8

Свойства растворов карбоксиметилцеллюлозыстр. 11
Свойства регенерированной из растворов метилцеллюлозы

(пленок)стр. 12
Свойства регенерированной из щелочного раствора Na-КМЦ

(в виде пленок)стр. 15

Применение метилцеллюлозыстр. 16

Применение карбоксиметилцеллюлозыстр. 18

 

Возможно, будет полезно почитать: