羧甲基淀粉钠
相关于羧甲基纤维素钠,羧甲基淀粉钠(CMS-Na)是一种由天然淀粉通过醚化反应制得的水溶性阴离子型高分子化合物,具有良好的增稠、稳定、乳化、成膜等作用与功效,用途广泛于食品工业、造纸工业、纺织印染、石油钻井、医药等行业领域。
一、羧甲基淀粉钠是什么及其结构性质
羧甲基淀粉钠是一种阴离子淀粉醚,化学式为[C10H19O8Na]n,缩写为CMS-Na,其结构由淀粉(葡萄糖单元通过α-1,4和α-1,6糖苷键连接)经羧甲基化改性而成,羟基被羧甲基(-CH₂-COO⁻Na⁺)取代,赋予其水溶性和阴离子特性;羧甲基淀粉钠外观呈白色或黄色粉末状,无味、无毒、吸湿性强,取代度≥0.2时易溶于水,水溶液在碱性环境中稳定,遇酸易生成不溶性游离酸;水溶液在80℃以上长时间加热会降低粘度,光照和高温下易吸潮;溶于冷水形成胶体溶液,不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
二、羧甲基淀粉钠功能特性
增稠与悬浮:具有类似羧甲基纤维素(CMC)的增稠、悬浮、乳化性能,但耐酸性和抗菌性较弱。
崩解作用:吸水后快速溶胀,适用于片剂和胶囊的崩解,用量通常为2%-8%,最佳为4%。
无毒无害:通常认为安全无毒无害,食品级需符合FDA、EFSA或中国GB标准,适量使用对人体无害,但过量摄入可能引起轻度胃肠不适;可生物降解,环境影响较低。
三、羧甲淀粉钠的用途、作用与功效
1、食品工业中,羧甲基淀粉钠作为增稠剂、稳定剂、悬浮剂、乳化剂等发挥着重要作用,广泛应用于牛奶、饮料、冷冻食品、快餐食品、糕点、糖浆等产品中,不仅能够提高食品的口感和质地,还能增强食品的保鲜性和耐酸性;由于羧甲基淀粉钠在人体内不易被消化吸收,因此它还被用作低热值食品的添加剂,以满足特定人群的饮食需求。
2、医药领域,羧甲基淀粉钠可以取代明胶,作为制作胶囊、片剂、糖衣的原材料。由于其具有较强的吸水性和膨胀性,在冷水中能较快泡涨,且吸水后颗粒膨胀而不溶解,不形成胶体溶液,因此不会阻碍水分的继续渗入而影响药片的进一步崩解,这一特性使得羧甲基淀粉钠成为不溶性药物及可溶性药物片剂的高效崩解剂和赋形剂;此外,羧甲基淀粉钠还可用于制备各种药物制剂的辅料,如黏合剂、填充剂、润滑剂等,以提高药物制剂的稳定性和生物利用度。
3、建筑工业中,羧甲基淀粉钠主要用作腻子粉、乳胶漆的增稠保水剂,以及涂料的悬浮剂、稳定剂、成膜剂等,能够显著提高涂料的粘稠度和稳定性,防止涂料在储存和使用过程中出现分层、沉淀等现象;同时,羧甲基淀粉钠还能增强涂料的附着力和耐水性,提高涂料的施工性能和装饰效果。此外,它还可以制成水泥胶粉,应用于水泥抹灰砂浆、水泥保温抗裂砂浆、瓷砖粘结剂、外墙防水腻子等产品中,以提高这些产品的粘结强度、抗裂性和耐水性。
4、陶瓷工业中,羧甲基淀粉钠作为坯料的赋形剂、可塑剂、增强剂发挥着重要作用,能够增加坯料的粘结力,使坯体易于成型;同时,它还能提高坯体的抗折强度和韧性,降低坯体的破损率;在釉浆中添加羧甲基淀粉钠作为稳定剂和粘结剂,可以显著提高釉料的表面张力和平滑度,减少烘结后的针孔现象,提高釉面的光泽度和美观度。
5、日化工业中,羧甲基淀粉钠具有螯合、离子交换、多聚阳离子絮凝等作用功效,用作洗涤用品配方中的稳定剂、纤维整理剂及携污剂等,以提高洗涤用品的去污能力和稳定性;在化妆品工业中,羧甲基淀粉钠作为固水或吸水保水的胶料,被广泛应用于抗粉刺药物制剂的制造及皮肤清洁剂的制造中,能够增强化妆品的保湿性能和稳定性,提高化妆品的使用效果。
6、石油工业中,羧甲基淀粉钠作为泥浆稳定剂、保水剂发挥着重要作用。它能够降低钻井液中的失水量,提高粘土颗粒的聚结稳定性,从而增强钻井液的稳定性和携带钻屑的能力。这一特性使得羧甲基淀粉钠在油井作业过程中具有广泛的应用前景。
7、印染工业中,羧甲基淀粉钠用作染料、印染助剂的载体糊料,具有相容性和稳定性好的优点;用羧甲基淀粉钠配制的染色浆料具有良好的渗透性和均匀性,能够显著提高印花的鲜艳度和清晰度。
四、羧甲基淀粉钠与羧甲基纤维素钠的比较
羧甲基淀粉钠CMS来源于淀粉(支链结构),冷水溶解性更佳;羧甲基纤维素钠CMC源于纤维素(线性结构),耐酸性更强;成本上羧甲基淀粉钠CMS通常较低。
生产厂家总结:羧甲基淀粉钠作为一种重要的化学物质,在多个工业领域都发挥着不可替代的作用,其独特性质和功能使得它成为各种工业制品中不可或缺的添加剂和辅料。