КМЦ расшифровывается как карбоксиметилцеллюлоза – простейший эфир целлюлозы, растворимый в воде полимер, который получают из целлюлозы, когда происходит ее обработка монохлоруксусным натрием и едким натром.
Самое большое значение имеет натриевая соль, представляющая собой твердое белое вещество. Растворимость Na-K в воде или щелочах определяется этерификацией целлюлозы и условиями для растворения. Na-K применяется для того, чтобы стабилизировать глинистые суспензии, которые используют при бурении газовых и нефтяных скважин; в виде добавки в моющим веществам, которая препятствует ресорбции различных загрязнений на ткани; шлихтуют нити основы или загущают печатные краски; как флотореагент; чтобы повысить пластичность керамической массы и прочность «сырца»; чтобы регулировать реологические свойства цементных суспензий.
Na-КМЦ является анионным полиэктролитом, прекрасно растворяется в воде. Вязкость от pH не зависит. Отлично связывает воду, такой раствор довольно устойчив к одновалентным солям. Широкое распространение получила в рецептуре зубной пасты, стабилизатор и диспергатор в декоративной косметике, желеобразная добавка во многих кремах для бритья или массажа.
Карбоксиметилцеллюлоза это вещество в виде порошка, не имеющего запаха и вкуса. Побочный продукт при переработке хлопка. Обладает разными свойствами: стабилизирует, образовывает пену, загущает, эмульгирует, смягчает, образует гель и пленку. Прекрасно заменяет желатин, глицерин, крахмал. Больше всего используется в косметическом производстве: в шампунях, кондиционерах, средств для ванн. Нетоксична и применяется в пищевой промышленности.
Карбоксиметилцеллюлозу используют в пищевой промышленности только в нескольких отраслях. Ее могут применять в производстве мороженного и некоторых кондитерских изделий, например: джем, мусс, желе, ягодно-фруктовые начинки, выпечка, паста, макароны. А также для мясных продуктов и некоторых соусов, ее используют для таблетирования и капсулирования.
КМЦ имеет перед другими стабилизаторами ряд преимуществ. Она более эффективна при небольших концентрациях, способна значительно улучшать консистенцию и существенно снижает влияние от перепадов температуры. Помимо этого, она полностью совместима практически со всеми компонентами продуктов и другими гидроколлоидами.
Характеристики карбоксиметилцеллюлозы: в воде легко растворяется; способствует загустению водных растворов; вязкость не меняется в течение долгого времени; прекрасно удерживает воду; устойчивые связывающие и стабилизирующие свойства; проявляется эффект синергизма с биополимерами (соевый протеин и казеин); образовывает прочную и прозрачную пленку; в жирах, маслах и органических растворителях не растворяется; не имеет вкуса и запаха; безвредна; безопасная пищевая добавка.
Разновидности карбоксиметилцеллюлозы различаются степенью полимеризации и замещения. Степень замещения показывается количествами групп ОН в ста звеньях молекулы КМЦ, где водород замещается OHC2COONa. Предназначается для обработки растворов для бурения, степень замещения – средняя. В промышленности производятся разнообразные марки КМЦ, которые отличаются степенью полимеризации.
Когда увеличивается степень полимеризации то, соответственно, увеличивается и вязкость всех водных растворов этого реагента. Поэтому в литературе часто встречаются термины: «средневязкая», «низковязкая», «высоковязкая». К высоковязкой относятся КМЦ – 1000 и КМЦ – 900.
Основное назначение карбоксиметилцеллюлозы это понижение водоотдачи пресных и минерализованных глинистых растворов. Действие ее на текучесть такого раствора зависит от его состава и степени полимеризации данного реагента, а также от концентрации в растворе.
КЦМ прекрасно может загустить глинистые пресные растворы за счет сильного увеличения внутреннего трения и роста пластической вязкости. Минерализированные растворы под карбоксиметилцеллюлозой разжижаются, и образуется защитная оболочка, не дает развитию структурообразования и устраняет причину загустения.
Если повышается степень полимеризации реагента, то усиливается способность КМЦ понижать водоотдачу глинистых минерализированных растворов. Карбоксиметилцеллюлоза очень чувствительна к присутствию двухвалентных катионов в растворе и даже при небольших концентрациях теряет свою эффективность. Может понизить водоотдачу и при высоком содержании электролитов, но при этом значительно увеличивается расход реагента и сама обработка получается очень дорогой.
КМЦ упаковывается в полипропиленовые мешки с вкладышами из полиэтилена по 25 кг. Транспортируется в закрытых емкостях ж/д, водным или автомобильным транспортом. Хранится в сухом вентилируемом помещении в упакованном виде.