نحوه استفاده از کربوکسی متیل سلولز
کربوکسی متیل سلولز (CMC) یک مشتق نمک سدیم از سلولز است. برخلاف سلولز، محلول در آب است و می تواند به عنوان یک عامل تعلیق، تثبیت کننده، تشکیل دهنده لایه یا عامل غلیظ کننده عمل می کند. کربوکسی متیل سلولز به عنوان یک ماده محلول در آب، خاصیت تیکسوتروپیک دارد. برای کمک به نگه داشتن اجزای ترکیبات پیروتکنیک در سوسپانسیون آبی (مثلاً در ساخت کبریت سیاه) مفید است. همچنین یک بایندر مؤثر است که می تواند در مقادیر کم در ترکیبات استفاده شود، جایی که چسب می تواند با اثر مورد نظر تداخل داشته باشد. با این حال، محتوای سدیم آن به وضوح مانع استفاده از آن در اکثر ترکیبات رنگی می شود. نحوه استفاده از کربوکسی متیل سلولز بر اساس اهداف کاربردی متفاوت است.
فهرست مطالب
روش سنتز کربوکسی متیل سلولز
کربوکسی متیل سلولز زمانی تشکیل می شود که سلولز با اسید مونو کلرواستیک یا نمک سدیم آن تحت شرایط قلیایی با حضور حلال آلی واکنش می دهد. گروه‌های هیدروکسیل جایگزین گروه‌های کربوکسی متیل سدیم در C2، C3 و C6 گلوکز می‌شوند که جایگزینی در موقعیت C2 کمی غالب است. به طور کلی، دو مرحله در فرآیند تولید کربوکسی متیل سلولز وجود دارد.
مرحله 1: قلیایی
قلیایی شدن صمغ گیاهی سلولز خام در محلول قلیایی (مانند هیدروکسید سدیم) و تولید سلولز قلیایی
Cell-OH+NaOH →Cell·O-Na+ +H2O
مرحله 2: اتریفیکاسیون
اتریفیکاسیون سلولز قلیایی با مونوکلرواستات سدیم (تا 30 درصد) در محیط الکل و آب. مخلوط سلولز قلیایی و معرف (50-75 درجه سانتی گراد) حرارت داده می شود و در طول فرآیند هم زده می شود.
ClCH2COOH+NaOH→ClCH2COONa+H2O
Cell·O-Na++ClCH2COO-→Cell-OCH2COO-Na
DS سدیم CMC را می توان با شرایط واکنش و استفاده از حلال های آلی (مانند ایزوپروپانول) کنترل کرد.
نحوه استفاده از کربوکسی متیل سلولز
نحوه استفاده از کربوکسی متیل سلولز هنگام تهیه محلول با آب گرم یا آب سرد به این صورت است که باید آن را هم بزنید تا کاملا ذوب شود. مقدار آب اضافه شده به تنوع و استفاده از نیازهای متعدد بستگی دارد. کربوکسی متیل سلولز با ویسکوزیته بالا (HV-CMC) یک پودر سفید یا کمی زرد، مرطوب، بی بو، بی مزه، غیر سمی، آسان برای تخمیر، نامحلول در اسیدها، الکل ها و حلال های آلی است که به راحتی برای تشکیل محلول کلوئیدی در آب پراکنده می شود.
این ماده با پنبه اسیدی و فیبری واکنش نشان می دهد، عمدتا برای اتصال سیالات حفاری مبتنی بر آب استفاده می شود. نقش خاصی در ممانعت از دست دادن سیال دارد و به ویژه مقاومت بالایی در برابر نمک و دما دارد.
کاربردهای کربوکسی متیل سلولز
داروسازی
کربوکسی متیل سلولز در مراقبت از زخم و چسب های پوستی به عنوان چسب مخاطی و برای جذب اگزودای زخم یا آب و عرق ترانس اپیدرمی استفاده می شود. این خاصیت چسبندگی مخاطی در محصولات طراحی شده برای جلوگیری از چسبندگی بافت پس از جراحی استفاده می شود. با بومی سازی و اصلاح سینتیک می توان انتشار مواد فعال بر روی غشاهای مخاطی مثلا برای ترمیم بافت ها را تحت تأثیر قرار داد. همچنین گزارش هایی مبنی بر استفاده از آن به عنوان یک عامل محافظ سلولی نیز گزارش شده است. کربوکسی متیل سلولز همچنین در لوازم آرایشی، پروتزهای جراحی، محصولات بهداشت شخصی و محصولات غذایی نیز به کار برده می شود.
لوازم آرایشی
کربوکسی متیل سلولز یک فیبر سلولزی ضخیم کننده و امولسیفایر است. در برابر تجزیه باکتری ها مقاوم است و محصولی با ویسکوزیته یکنواخت ارائه می دهد. می تواند با تشکیل یک لایه روی سطح پوست مانع از دست دادن رطوبت پوست شود و همچنین به پوشاندن بوی بد در یک محصول آرایشی نیز کمک می کند.
سایر کاربردها
در گل های حفاری، در مواد شوینده ، در رنگ های امولسیون رزین، چسب ها، جوهرهای چاپ، اندازه های پارچه و کلوئید محافظ استفاده می شود. به عنوان یک تثبیت کننده در غذاها عمل می کند. همچنین در داروسازی به عنوان یک عامل سوسپانسیون و مکمل برای قرص ها استفاده می شود. به عنوان اصلاح کننده ویسکوزیته برای تثبیت امولسیون ها استفاده می شود. از آن به عنوان روان کننده در اشک مصنوعی استفاده می شود. نحوه استفاده از کربوکسی متیل سلولز در هر یک از این کاربردها متفاوت است.
ایمنی هنگام استفاده از کربوکسی متیل سلولز
این ترکیب در فرمولاسیون خوراکی، موضعی و برخی از فرمولاسیون های تزریقی استفاده می شود. همچنین به طور گسترده در لوازم آرایشی و محصولات غذایی استفاده می شود و به طور کلی به عنوان یک ماده غیر سمی و غیر تحریک کننده در نظر گرفته می شود. با این حال، مصرف خوراکی مقادیر زیاد کربوکسی متیل سلولز می تواند اثر ملین داشته باشد.
