Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ).

КМЦ является эфиром целлюлозы и монохлоруксусной кислоты.

Физические свойства. КМЦ представляет собой белый или слегка желтоватый аморфный порошок или волокнистый продукт без запаха и вкуса. В воде набухает.

Доброкачественность КМЦ определяют следующие показатели: размер частиц волокнистого продукта (способность проходить через сито с отверстиями размером 8x8 мм, не менее 90%) и порошка (способность проходить через сито с отверстиями размером 2x2 мм, не менее 90%). Влажность волокнистого продукта должна составлять не более 15%, а порошка - не более 10%. Содержание основного вещества в волокнистом продукте не менее 40%, в порошке - не менее 40-45%. Растворимость - не менее 98%, степень замещения - 80-90%, степень полимеризации, вязкость 0,5% водного раствора и др.

Растворы КМЦ, также как и растворы метилцеллюлозы, физиологически индифферентны, при закапывании в глаза не вызывают слезотечения. Обладая гидрофильными свойствами, они полностью смешиваются со слезными и конъюнктивальными секретами. Противопоказаний к применению растворов не установлено. КМЦ обладает разрыхляющими свойствами и используется в производстве таблетированных лекарственных форм как вспомогательное вещество, улучшающее распадаемость таблеток при применении. В фармацевтической практике применяется также в качестве загустителя, эмульгатора, пленочного покрытия и др. КМЦ нетоксична и широко используется в парфюмерной и кондитерской промышленности .

Натрий-карбоксиметилцеллюлоза (Na-КМЦ).

Na-КМЦ представляет собой натриевую соль простого эфира целлюлозы и гликолевой кислоты, получаемую путем взаимодействия щелочной целлюлозы с монохлоруксусной кислотой или натриевой солью монохлоруксусной кислоты. Степень замещения Na-КМЦ зависит от соотношения реагентов.

Физические свойства. Белый или слегка желтоватый порошок или волокнистый продукт без запаха и вкуса, плотностью 1,59 г/см3, слабо гигроскопичен и может храниться в течение долгого времени. Na-КМЦ устойчива к различным химическим реагентам, обладает биологической устойчивостью, нетоксична и физиологически инертна .

Доброкачественность Na-КМЦ определяют следующие показатели: потеря в весе при высушивании (не более 13%); рН 1% раствора определяют потенциометрическим методом со стеклянным электродом (рН=6,0-8,0); вязкость 2% раствора; содержание натрия в препарате 6,9-8,5% .

Na-КМЦ в холодной и горячей воде набухает с последующим растворением, а также легко растворима в 50% водном растворе этанола. Образует высоковязкие водные растворы, в которых является полиэлектролитом и обладает свойствами защищенных коллоидов. Совместима с желатином, трагакантом, водорастворимыми эфирами целлюлозы, крахмалом, глицерином, некоторыми гликолями и их производными.

При добавлении к водным растворам Na-КМЦ минеральных кислот выпадает осадок. При добавлении растворов солей тяжелых металлов осаждаются соответствующие труднорастворимые соли. Na-КМЦ, как коллоидный электролит, способна к ионным реакциям. Большинство катионных веществ, относящихся к солям, катионы которых являются органическими основаниями, способно к взаимодействию с Na-КМЦ с образованием ионной связи.

Взаимодействие Na-КМЦ с различными веществами в значительной мере зависит от степени ее замещения, а также от структуры и свойств лекарственных веществ. Если такие низкомолекулярные катионные соединения, как эфедрина гидрохлорид и новокаина гидрохлорид, не взаимодействуют с Na-КМЦ, то соединения с большой молекулярной массой (неомицина сульфат, хинина гидрохлорид, антигистаминные вещества и др.) проявляют значительную способность к комплексообразованию.

Na-КМЦ образует осадки с резерпином, хинина гидрохлоридом, аминазином, акридина гидрохлоридом, неомицина сульфатом, гиосциамина гидрохлоридом и др. Кроме образования осадков, взаимдействие между Na-КМЦ и лекарственными веществами может сопровождаться изменениями вязкости растворов полимера, повышением растворимости вещества и др.

Анионные вещества (соли с остатками органических кислот) вследствие электролитического отталкивания не взаимодействуют с Na-КМЦ или взаимодействие незначительно.

Высокоэффективными консервантами растворов Na-КМЦ являются (концентрация до 0,025%): ртути фенилнитрат, 8-оксихинолин, октахлорциклогексанон, тетрадецилпиридиний бромид, цетилтриметиламмоний брмид и др. .

В фармацевтической практике Na-КМЦ находит применение во всех мазях и эмульсиях в качестве эмульгатора и стабилизатора. Как связывающее и разрыхляющее вещество используется в таблеточном производстве .

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!

Натрий-карбоксиметилцеллюлоза (Carboxymethyl cellulose, Sodium carboxy methyl cellulose, E466).

По своим отличительным свойствам пищевой стабилизатор Е466 Карбоксиметилцеллюлоза относится к группе схожих по строению, характеристикам и способу получения пищевых добавок. Химически активное соединение карбоксиметилцеллюлоза, входящее в состав стабилизатора Е466 является производным хорошо всем знакомого природного соединения целлюлозы.

Однако, добавка обладает и отличительными способностями. Самым важным свойством пищевого стабилизатора Е466 Карбоксиметилцеллюлоза можно считать агрегатное состояние химического соединения. Карбоксиметилцеллюлоза - это биологически активное соединение, которое получают на основе целлюлозы, представляет собой бесцветную жидкость, обладающую слабо выраженными характеристиками кислоты.

Открытие и изучение состава, а также свойств пищевого стабилизатора Е466 Карбоксиметилцеллюлоза связано с именем известного немецкого химика Янсена, который еще в начале прошлого столетия смог синтезировать пищевую добавку из целлюлозы. В настоящее время пищевой стабилизатор Е466 Карбоксиметилцеллюлоза разрешен к применению на территории Евросоюза, а также в РФ и странах постсоветского пространства.

Вред пищевого стабилизатора Е466 Карбоксиметилцеллюлоза

Однако, некоторые исследователи небезосновательно полагают, что вред пищевого стабилизатора Е466 Карбоксиметилцеллюлоза настолько высок для человеческого организма, что добавку стоит полностью запретить к применению, а также исключить опасное соединение из списка, разрешенных в пищевой промышленности химических соединений.

В силу своих органических характеристик наибольший вред пищевой стабилизатор Е466 Карбоксиметилцеллюлоза может нанести людям, страдающим некоторыми формами заболеваний желудочно-кишечного тракта. Кроме того, не следует злоупотреблять продуктами питания, содержащими в составе стабилизатор Е466, людям с нарушенным обменом веществ.

Соединение может оказывать отрицательное воздействие на пищеварительные процессы, происходящие в организме человека. В химической промышленности пищевой стабилизатор Е466 Карбоксиметилцеллюлоза получают путем взаимодействия аморфного соединения алкицеллюлозы и монохлоруксусной кислоты. Для того, чтобы получить исходное сырье для производства пищевого стабилизатора Е466 Карбоксиметилцеллюлоза на целлюлозу изначально оказывают воздейсвтие каустической содой, а затем из полученного вещества алкицеллюлозы вырабатывают пищевой стабилизатор Е466 Карбоксиметилцеллюлоза, который нашел активное применение в пищевой, а также химической промышленности.

Наиболее часто пищевой стабилизатор Е466 Карбоксиметилцеллюлоза применяют для изготовления следующих продуктов питания: майонез, салатные заправки и соусы на основе майонеза, кисло-молочные изделия, к примеру мороженое, изделия из творога, кондитерские кремы, начинки и наполнители для сладостей и кондитерских изделий, желе и пудинги. Кроме того пищевой стабилизатор Е466 Карбоксиметилцеллюлоза используют в качестве пищевой добавки в процессе нанесения на готовые продукты питания (мясные, колбасные и рыбные кулинарные изделия) защитных оболочек или пищевой упаковки.

Карбоксиметилцеллюлоза, натрийкарбоксиметилцеллюлоза (пищевая добавка E466) - бесцветное аморфное вещество, слабая кислота, по своей химической природе представляет собой высокополимерный ионный электролит. Карбоксиметилцеллюлоза получается в результате реакции монохлоруксусной кислоты с алкилцеллюлозой, которую, в свою очередь, получают из целлюлозы и каустической соды. Карбоксиметилцеллюлоза может быть генетически модифицирована. Она хорошо растворяется в воде, не имеет запаха и совсем не ядовита. Карбоксиметилцеллюлоза абсолютно не подвержена распаду при воздействии яркого света, не растворяется в растительных и животных маслах.

Доподлинно известно, что при несоблюдении технического процесса (например, при превышении дозы) карбоксиметилцеллюлоза (пищевая добавка Е466) приводит к расстройству желудка. О токсичности при использовании в косметической индустрии пока официальных научных данных нет. По непроверенным данным, карбоксиметилцеллюлоза повышает уровень холестерина, и может вызывать опухоли и способствовать развитию рака, что было доказано в результате некоторых исследований на животных.

Пищевая добавка E466 используется как стабилизатор консистенции, загуститель, средство для капсулирования. Основное свойство карбоксиметилцеллюлозы - это способность к формированию очень вязкого коллоидного раствора, который не утрачивает своих свойств в течение длительного времени.

Применяется в качестве загустителя при изготовлении мороженного, творожных масс, майонезов; как регулятор консистенции в десертах, желе, кремах и пастах; в оболочках для рыбы, мяса, кондитерских изделий.

Другие применения карбоксиметилцеллюлозы:

• в медицине, для производства слабительного;
• при производстве бытовой химии и косметики (шампуни, кремы для бритья, средства по уходу за волосами и пр.)

Пищевые добавки заняли прочное место в современной промышленности. Одна из них – карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), ее использует фармацевтическая и косметическая индустрия, производства бытовой химии и строительных материалов, применима она при изготовлении продуктов питания. Распространена добавка КМЦ из-за своей низкой стоимости и безопасности для человека.

Карбоксиметилцеллюлоза

КМЦ ([С6Н7О2(ОН)3-x(ОСН2СООН)x]n, где х = 0,08-1,5) - это производное целлюлозы, где карбоксилметильная группа соединяется с гидроксильными группами глюкозных мономеров. Вещество является кислотой, поэтому имеет другое название – целлюлозогликолевая кислота. На практике чаще используется натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ). Синтезировал и запатентовал ее впервые в 1918 году немецкий химик Янсен.

Свойства

Carboxymethyl cellulose – международное название карбоксиметилцеллюлозы. Физико-химическое свойства КМЦ описаны в таблице:

Другие физические свойства, позволяющие использовать КМЦ в промышленности:

• вещество хорошо растворяется в воде;
• с ним водные растворы хорошо загустевают;
• вязкость вещества не меняется долгое время;
• удерживает воду;
• способно образовывать прозрачную, прочную пленку;
• не растворимо в масле и жиру;
• безвредно для организма человека;
• без вкуса, запаха;
• высокополимерное вещество, устойчивое к солнечному свету;
• оказывает стабилизирующий и связывающий эффект.

Производство

Процесс изготовления проходит за несколько стадий и занимает длительное время. Сырье, используемое при производстве, дешевое. В промышленности натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы получают соединением щелочной целлюлозы и монохлоруксусной кислоты. Существует несколько схем процесса производства:

• классическая (периодическая);
• моноаппаратная.

Производство включает несколько важных стадий. На первой обрабатывают древесную или хлопковую целлюлозу раствором каустика в присутствии низших спиртов (они играют роль органических растворителей). Затем проводят обработку щелочной целлюлозы монохлоруксусной кислотой при очень высокой температуре – до 100 °С, если использовали растворитель, до 80 °С – без него. Полученный продукт:

1. сушат;
2. измельчают;
3. упаковывают.

Для получения карбоксиметилцеллюлозы используют хлопковую целлюлозу, которую доставляют из-за рубежа, и техническую целлюлозу, которую производят в России сульфатным способом. Хлопковая более предпочтительная для производства за счет:

• высокого содержания α-целлюлозы (98%);
• большой длины волокна (10 мм и более);
• высокой степени полимеризации.

К произведенной российской технической целлюлозе существуют высокие требования. В ней не должно быть примесей тяжелых металлов, хлора, нужно соответствие стандартам качества. Вместе с известными видами может использоваться другое растительное сырье для производства карбоксиметилцеллюлозы. Известны случаи использования древесной коры, сахарного тростника, шелухи риса. Выбор определяется ценовой доступностью сырья.

В настоящее время Российская федерация для производства КМЦ использует древесную целлюлозу, а Казахстан и Узбекистан – хлопковую. Основными поставщиками на российский рынок древесной целлюлозы производителям карбоксиметилцеллюлозы являются ОАО «Группа «Илим» Братск и Усть-Илимск, ОАО «Сясьский ЦБК», ЗАО «Полицелл» Санкт-Петербург. Поставки за 2016 год составили около 5,5 тыс. тонн.

Преимущество перед другими добавками заключается в более вязких свойствах получаемых растворов. Влияет отсутствие вкуса и запаха, после добавления вещества получается прозрачный раствор. Карбоксиметилцеллюлоза улучшает качество конечного продукта за счет влияния на процессы кристаллизации, удержания влаги и усвоения жиров. Средняя стоимость на рынке за 100 грамм готовой пищевой добавки составляет от 100 до 150 рублей.

Применение КМЦ

В медицине, косметологии и химической промышленности натрия карбоксиметилцеллюлоза применяется в качестве соли. Водным растворам на ее основе присуща вязкость и псевдопластичность (смеси становятся более жидкими при увеличении напряжений сдвига, а после могут возвращаться к исходной консистенции). Иногда водные растворы КМЦ тиксотропичны (смесь разжижается от механического воздействия, а в состоянии покоя приобретает первоначальную вязкость).

Натриевая соль в производстве бытовой химии, средств по уходу, строительных материалов используется как ресорбент, пластификатор и загуститель. КМЦ может входить в состав:

• зубных паст;
• химических бытовых средств;
• сухих строительных смесей;
• краски;
• клея.

Пищевая добавка Е466 при изготовлении продуктов питания используется в качестве коллоидного загустителя и регулятора консистенции. Если внимательно изучить этикетки товаров, ее можно обнаружить в таких продовольственных товарах, как:

• майонез;
• томатная паста;
• кондитерские крема;
• мороженое;
• молочные продукты;
• глазированные сырки;
• гелеобразные диетические добавки;
• мясные, рыбные консервы.

На фармацевтическом производстве вещество входит в состав средств для капсулирования и таблетирования. Важную роль играет КМЦ при изготовлении разных мазей, она придает нужную консистенцию и держит форму на протяжении длительного времени. Карбоксиметилцеллюлозу можно обнаружить в разных лекарствах. Это:

• слабительные препараты;
• лечебные мази;
• капсулы;
• таблетки.

Вещество используют как загуститель для производства глазных капель. Тем самым время освобождения активного вещества удлиняется, увеличивая его эффективность. Зрение при этом не страдает. Защитные оболочки на препаратах из КМЦ обладают высокой устойчивостью к соляной кислоте желудка, пленка растворяется только щелочной средой кишечника. Так разные ингредиенты препарата сохраняются в неизменном виде, а не разрушаются под действием кислой среды.

Нефтедобывающая промышленность используют вещество как стабилизатор минерализованных суспензий из глины при бурении скважин, для регулирования фильтрации и реологических свойств буровых растворов на водной основе. Применима добавка и в текстильном производстве:

• как эмульгатор при шлихтовании нитей основы;
• загуститель печатных паст;
• заменитель крахмала для аппретирования тканей.

Пищевая добавка Е466

Е-466 (КМЦ) - производная от целлюлозы группы декстрозных (глюкозных) мономеров, она получается при реакции 1-хлоруксусной кислоты с алкил-целлюлозой. Представляет собой бесцветный порошок, состоящий из кристаллов малого размера. Свойства:

• расщепляется водой;
• без запаха;
• не боится воздействия прямых солнечных лучей;
• не токсичен;
• не растворим маслами.

Пищевое производство использует натриевую соль, смесь которой вязкая и псевдопластичная. КМЦ – это стабилизатор на натуральной основе, который сохраняет и улучшает вязкость продуктов при длительном сроке хранения. При этом товар не теряет своих свойств и сохраняет вид. Добавку КМЦ часто добавляют при изготовлении:

1. майонеза, кетчупа;
2. творожных и кондитерских изделий;
3. желе.

Влияние на организм

Клинических исследований о воздействии на организм карбоксиметилцеллюлозы на данный момент нет. Чрезмерное употребление добавки Е466 с пищей ведет к расстройству работы кишечника разной степени тяжести. Разовый прием более 5 грамм оказывает слабительное действие. Попадая в желудок, она не переваривается и не разрушается, выводится в неизменном состоянии. Некоторые эксперты считают, что КМЦ влияет на развитие онкологических заболеваний, увеличивает уровень холестерина.

Вред

Полезные и вредные свойства вещества изучены плохо. Карбоксиметилцеллюлоза нашла применение в различных промышленных отраслях как эмульгатор, стабилизатор и загуститель. КМЦ – что это такое – ученые разбираются и сегодня. Это нерастворимый полисахарид, который является пищевым волокном, участвующий в стимуляции нормальной работы желудочно-кишечного тракта. Количество добавки настолько мало, что большой пользы от нее нет.

Основным преимуществом КМЦ является ее нейтральность, безвредность. Существует ошибочное мнение, что пищевая добавка относится к генно-модифицированной продукции. При производстве натриевой соли улучшили только молекулярную формулу, чтобы появились нужные для промышленности физические свойства вещества. К генной инженерии это не имеет никакого отношения.

Многих пугает, что пищевую добавку относят к группе Е. Средства массовой информации рассказывают об опасности таких веществ, вреде для здоровья человека. Информация не всегда достоверная. Даже кислород, которым мы дышим, внесен в список под кодом Е948. Все вещества для промышленного производства продуктов питания являются пищевыми добавками. КМЦ относится к балластным веществам, она не несет ни вреда ни пользы для человека.

Добавка Е466 в косметологии

Карбоксиметилцеллюлоза используется индустрией красоты. Ее применяют при изготовлении косметических средств вместо поверхностно-активных веществ, которые плохо сказываются на клетках тела человека. Добавка полностью безопасна для человека, не вызывает аллергических реакций на коже. Встретить Е466 можно в разных видах продукции, это:

• шампуни;
• лаки, пенки для укладки волос;
• муссы, кондиционеры;
• пена, гель для бритья;
• разные крема для лица,тела;
• дезодоранты.

Видео

Натрий карбоксиметилцеллюлоза находит широкое применение в промышленности, фармацевтике и производстве пищевых продуктов. Данное соединение изготавливается на основе древесины и является биологически инертным материалом, то есть не участвует в физиологических процессах. Благодаря особым свойствам растворов с этим компонентом можно регулировать вязкость веществ и другие технические параметры.

Описание

Натрий карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) - это натриевая соль целлюлозогликолевой кислоты. Химическое название соединения по номенклатуре ИЮПАК: поли-1,4-β-О-карбоксиметил-Д-пиранозил-Д-гликопираноза натрия.

Эмпирическая формула натрий карбоксиметилцеллюлозы технической: [С6Н7 O 2 (OH) 3- x (OCH 2 COONa) x ] n . В этом выражении x - это степень замещения по группам CH 2 -COOH, а n - степень полимеризации.

Структурная формула изображена на рисунке ниже.

Свойства

По внешнему виду техническая натрий карбоксиметилцеллюлоза представляет собой порошкообразный, мелкозернистый или волокнистый материал без запаха с насыпной плотностью 400-800 кг/м 3 .

Na-КМЦ обладает следующими характеристиками:

молекулярная масса соединения - n ;

быстро растворяется как в горячей, так и в холодной воде, не растворима в минеральных маслах и органических жидкостях;

формирует пленки, устойчивые к воздействию масел, смазок и органических растворителей;

увеличивает вязкость растворов и придает им тиксотропность - при росте механического воздействия происходит снижение сопротивления потоку;

хорошо поглощает водяные пары из воздуха, поэтому вещество необходимо хранить в сухих помещениях (в обычных условиях содержит 9-11 % влаги);

соединение нетоксично, не взрывоопасно, но в пылевидном состоянии способно воспламеняться (температура самовоспламенения +212 °C);

в растворах проявляет свойства анионного полиэлектролита.

При изменении температуры лабораторная вязкость натрий карбоксиметилцеллюлозы в растворах сильно варьирует. Это является одной из важнейших характеристик данного соединения, которая предопределяет области его применения. Высокая степень полимеризации обеспечивает большую вязкость и наоборот. При pH<6 или более 9 снижение сопротивления потоку значительно падает. Поэтому данную соль целесообразно применять в нейтральных и слабощелочных средах. Изменения вязкости при нормальных условиях являются обратимыми.

Натрий карбоксиметилцеллюлоза также обладает химической совместимостью со многими другими веществами (крахмал, желатин, глицерин, водорастворимые смолы, латексы). При нагревании до температуры свыше 200 °C происходит разложение соли до карбоната натрия.

Основным фактором, влияющим на характеристики этого соединения, является степень полимеризации. От молекулярного веса зависят растворимость, стабильность, механические свойства и гигроскопичность. Вещество выпускают семи марок по степени полимеризации и двух сортов по содержанию основного вещества.

Получение

В промышленных масштабах натрий карбоксиметилцеллюлоза изготавливается с 1946 г. Производство КМЦ в настоящее время составляет не менее 47 % от общего объема эфиров целлюлозы.

Основным сырьем для синтеза данного соединения является древесная целлюлоза - самый распространенный органический полимер. Его преимуществами являются невысокая цена, биологическая разлагаемость, отсутствие токсичности и простота технологического процесса переработки.

Натрий карбоксиметилцеллюлозу получают при реакции щелочной целлюлозы с C₂H₃ClO₂ (монохлоруксусная кислота) или ее натриевой солью. В последние годы ведутся работы по изысканию новых источников для добычи сырья (лен, солома, злаки, джут, сизаль и другие), так как потребности в этом материале постоянно растут. Для улучшения качества вещества применяют отмывку готовой соли от примеси, производят активацию целлюлозы или воздействуют на нее микроволновым излучением.

Натрий карбоксиметилцеллюлоза: применение в промышленности

Благодаря своим особенным свойствам КМЦ применяется в следующих целях:

загущение различных составов, желатинирование;

связывание мелкодисперсных частиц в лакокрасочных пленках (пленкообразование);

использование в качестве водоудерживающего агента;

стабилизация физических и химических свойств;

увеличение вязкости растворов для равномерного распределения их ингредиентов;

модификация реологических характеристик;

предохранение от коагуляции (слипания взвешенных частиц).

Одним из крупнейших потребителей натрий карбоксиметилцеллюлозы является нефтегазодобывающая промышленность, в которой это соединение используется для улучшения характеристик буровых растворов.

Вещество также применяется при изготовлении следующих технических продуктов:

моющие средства;

полиграфическая продукция;

растворы для строительных отделочных работ;

клеевые составы, шлихтовальные материалы;

сухие строительные смеси, цемент (для предупреждения образования трещин);

лакокрасочные материалы;

смазочно-охлаждающие жидкости;

среды для закалки рельсов;

обмазка сварочных электродов и другие.

Для стабилизации пены натрий карбоксиметилцеллюлоза применяется в пожаротушении, пищевой промышленности, при изготовлении парфюмерных средств и керамических изделий. По оценкам технических специалистов, это соединение используется более чем в 200 областях техники и медицины.

Защитные покрытия

Одним из перспективных направлений является введение наночастиц, синтезированных из суспензий КМЦ, в качестве добавок-стабилизаторов в коррозионностойкие покрытия. Это позволяет изменить повысить адгезию с основным материалом, улучшить физико-механические свойства покрытия без существенного удорожания состава. Наночастицы формируют микрокластеры, позволяя получить композиты с ценными техническими свойствами.

Преимуществом такой добавки также является то, что она экологически безвредна и биоразлагаема. Для ее производства не требуется применения органических растворителей, поэтому уменьшается риск загрязнения сточных вод и атмосферы, не нужно использовать специализированное оборудование и высокий диапазон температур.

Пищевая добавка

Натрий карбоксиметилцеллюлоза применяется в качестве пищевой добавки (E-466) в концентрации не более 8 г/кг. Вещество выполняет в продуктах несколько функций:

загущение;

стабилизация свойств;

удержание влаги;

продление срока хранения;

сохранение пищевых волокон после размораживания.

Чаще всего это соединение добавляют в фастфуд, мороженое, кондитерские изделия, мармелад, желе, плавленые сыры, маргарин, йогурты, рыбные консервы.

Медицина и косметология

В фармацевтической промышленности натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы используют в таких группах препаратов, как:

глазные капли, растворы для инъекций - для пролонгирования терапевтического действия;

оболочки таблеток - для регулирования высвобождения активного вещества;

эмульсии, гели и мази - для стабилизации формообразующих веществ;

антацидные препараты - в качестве ионнообменных и комплексообразующих компонентов.

В производстве гигиенических и косметических средств это соединение применяют в составе зубных паст, шампуней, гелей для бритья и душа, кремов. Основная функция - стабилизация свойств и улучшение текстуры.

Влияние на организм человека и животных

Натрий карбоксиметилцеллюлоза гипоаллергенна, биологически неактивна, не обладает канцерогенным действием и не ухудшает репродуктивную функцию живых организмов. Употребление в качестве пищевых добавок в безопасной концентрации не приводит к негативным последствиям. Пыль соединения может вызвать раздражение при попадании в глаза и верхние дыхательные пути (ПДК аэрозоля составляет 10 мг/м 3).