La carboximetilcelulosa y sus aplicaciones

La celulosa es el más abundante de todos los materiales orgánicos, forma parte de los tejidos fibrosos de las plantas. Además está presente en vegetales y otros alimentos. La celulosa es soluble en agua, su solubilidad aumenta mediante tratamiento con álcalis que hincha la estructura, seguida por la reacción con ácido tricloroacético, cloruro de metilo u óxido de propileno produciendo la carboximetilcelulosa (CMC), hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) o hidroxipropilcelulosa (HPC).

Durante la Primera Guerra Mundial la CMC era usada como un sustituto potencial de la gelatina. Sin embargo, por problemas técnicos y altos costos de manufactura evitaron la comercialización del producto en aquella época. Posteriormente se encontró que la CMC mejoraba el lavado al usar detergentes que la contuvieran, evitando la redeposición de la suciedad en la ropa. Con la llegada de la Segunda Guerra Mundial, los materiales usados normalmente para hacer limpiadores naturales de ropa (como los ácidos grasos) fueron utilizados con fines bélicos, dando pie a una mayor utilización y auge de las gomas solubles en agua, renovándose así el interés en la fabricación de la CMC.

La primera aplicación alimenticia de la CMC se tuvo en los helados, cuyo éxito se debió en parte a la escasez de gelatina después de la Segunda Guerra Mundial. Para mediados de 1950, la CMC se estableció como un estabilizador de helados. A partir de esta fecha, su utilización además de alimentos, ha tenido un gran auge en productos farmacéuticos, cosméticos, cementos, adhesivos y textiles.

Aplicaciones de la carboximetilcelulosa

Debido a su carácter hidrofílico, alta viscosidad en soluciones diluidas, buenas propiedades para formar películas, inocuidad y excelente comportamiento como coloide protector y adhesivo tiene diferentes aplicaciones industriales y de acuerdo al grado de pureza:

Aplicaciones industriales de la CMC de acuerdo a sus propiedades

De acuerdo a su grado de pureza la CMC tiene aplicaciones en:

Sinergia comercial y representaciones, es una empresa dedicada a la representación, distribución y comercialización de materia prima para la industria. En su amplia gama de productos ofrecen la carboximetilcelulosa (CMC) y Goma Celulosa.

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SECRETARIA DE COMERCIO Y FOMENTO INDUSTRIAL NORMA MEXICANA NMX-K-091-1981 “SOLVENTES INDUSTRIALES-MATERIA NO VOLATIL EN SOLVENTES ORGANICOS USADOS EN PINTURAS, BARNICES, LACAS Y PRODUCTOS AFINES-DETERMINACION” “INDUSTRIALS SOLVENTS - NON VOLATIL MATTER IN VOLATIL SOLVENTS FOR USE IN PAINT, VARNISH, LACQUER, AND RELATED PRODUCTS” DIRECCION GENERAL DE NORMAS PREFACIO En la elaboración de la presente norma participaron las siguientes empresas e instituciones. - QUIMIVAN. - DISOLVIND, S.A. - PETROCEL, S.A. - CELANESE MEXICANA, S.A. - CELCO, S.A. - CAMARA NACIONAL DE LA INDUSTRIA DE TRANSFORMACION. - PETROLEOS MEXICANOS. “SOLVENTES INDUSTRIALES-MATERIA NO VOLATIL EN SOLVENTES ORGANICOS USADOS EN PINTURAS,BARNICES,LACAS Y PRODUCTOS AFINES-DETERMINACION” “INDUSTRIAL SOLVENTS-NON VOLATIL MATTER IN VOLATIL SOLVENTS FOR USE IN PAINT,VARNISH,LACQUER,AND RELATED PRODUCTS” 1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACION Esta Norma Mexicana establece el método para la determinación de materia no volátil en solventes orgánicos usados en pinturas, barnices, lacas y productos afines. 2 APARATOS Y EQUIPO Cápsula para evaporación de 150 cm3 de capacidad. Baño de vapor. Desecador que contenga cloruro de calcio como des hidratante. Estufa eléctrica, capaz de mantener la temperatura de prueba. Balanza analítica con precisión al 0.1 mg. 3 PREPARACION DE LA MUESTRA La muestra se extrae como se indica en la Norma NMX-K-279 en vigor. La cantidad de muestra necesaria para la determinación es de 100 cm3. 4 PROCEDIMIENTO 4.1 La cápsula de evaporación se seca hasta peso constante en la estufa a 105 ±5ºC durante una hora. Se deja enfriar en el desecador. 4.2 Se miden 100 cm3 del producto orgánico por analizar y se colocan dentro de la cápsula. La cápsula y su contenido se colocan en el baño de vapor, y se deja evaporar cuidadosamente hasta sequedad. 4.3 Después de que el líquido se haya evaporado totalmente, la cápsula se pasa a la estufa a 105 ± 5º C durante 1 horas, se deja enfriar dentro del desecador y se pesa. Esta operación se repite tantas veces como sea necesario hasta obtener peso constante. 5 CALCULOS Y RESULTADOS El contenido de materia no volátil en tanto por ciento, se calcula con la siguiente fórmula: G2 - G1 M % = ¾¾¾¾¾¾¾ 100 V x d Donde: M = Material no volátil. G2 = Peso de la cápsula con residuo en gramos. G1 = Peso de la Cápsula vacía, en gramos. V = Volumen de muestra empleado, en cm3 d = Densidad relativa del producto orgánico. 6 BIBLIOGRAFIA Anual Book of ASTM Standars 1978 part. 29. ANSI/ASTM D 1353-74. Standard Test Method for Non Volatil Matter in Volatil Solvents for use in paint, varnish, lacquer, and related products. 7 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES Estas norma no concuerda con ninguna norma internacional por no existir sobre el tema. México, D.F., Octubre 22, 1981 EL DIRECTOR GENERAL DE NORMAS COMERCIALES DE LA SECRETARIA DE COMERCIO. LIC. HECTOR VICENTE BAYARDO MORENO. EL DIRECTOR GENERAL DE NORMAS DR. ROMAN SERRA CASTAÑOS. Fecha de aprobación y publicación: Enero 22, 1982 Esta Norma Cancela a la: NMX-K-91-1969

Las diversas aplicaciones de la carboximetilcelulosa (CMC)

La carboximetilcelulosa sódica (CMC) es una sal soluble en agua. Es producida en grandes cantidades, en grados comerciales crudos sin ningún refinamiento para emplearlo en detergentes, fluidos de perforación y en la industria papelera. En grados de pureza más altos se emplea como aditivo alimenticio.

Su carácter hidrofílico, buenas propiedades para formar películas, alta viscosidad, comportamiento adhesivo, entre algunas otras características, la CMC tiene una amplia variedad de aplicaciones, las cuales se enlistan a continuación:

Industria de la construcción

La CMC se utiliza en la mayoría de las composiciones de cementos y materiales para la construcción debido a que actúa como estabilizador y agente hidrofílico. Mejora la dispersión de la arena en el cemento, además intensifica la acción adhesiva del cemento. También se utiliza como pegamento en los papeles de tapicería.

Detergentes

La industria de los detergentes es el mayor consumidor de CMC. En su mayoría se utilizan CMC de grados técnicos para composiciones de jabones y detergentes. La CMC actúa como inhibidor de la redeposición de grasa en las telas después de que ha sido eliminada por el detergente.

Industria papelera

Este recubrimiento reduce el consumo de cera en papeles y cartones encerados debido a que hay menos penetración de la cera en el papel. De la misma manera, el consumo de la tinta de impresión se reduce, teniéndose como resultado una superficie con más brillo. Además la superficie presenta más suavidad y mayor resistencia a la grasa y la unión entre fibras es mejor, mejora la coloración del papel. La CMC también es usado como dispersante auxiliar en la extrusión de las fibras de la pasta de celulosa y para evitar la floculación de las mismas.

Agricultura

En pesticidas y sprays a base de agua, la CMC actúa como agente suspensor. Además funciona como pegamento después de aplicarlo para unir el insecticida a las hojas de las plantas. En algunas ocasiones, la CMC es utilizada como auxiliar en la degradación de algunos fertilizantes que son altamente contaminantes.

Adhesivos

La CMC es añadida a varias composiciones de colas y para pegamentos para casi cualquier material. Es muy eficaz en la industria de la piel. También se ha probado hacer mezclas de CMC con almidón y fenol formaldehído para fabricar adhesivos que permutan unir madera con madera.

Cosméticos

La CMC se utiliza en materiales de impresión dental y en pastas o geles dentríficos. Este éter soluble en agua sirve como espesante, estabilizador, agente suspensor y formador de películas en cremas, lociones, o shampoo, es muy utilizada en productos para el cuidado del cabello.

Pinturas

La CMC es utilizada en pinturas de aceite y barnices. Actúa como espesante y suspensor de los pigmentos en el fluido.

Industria petrolera

La CMC cruda o purificada se utiliza en los lodos de perforación como un coloide espesante que se aplica al momento de retirar el taladro de perforación del agujero y así evitar asentamientos.

Plásticos

El uso principal de la CMC en esta industria, es ayudar a incrementar la viscosidad de algunos plásticos como el látex.

Cerámica

La mayoría de los éteres solubles en agua se utilizan para unir piezas de porcelana, tienen buenas propiedades de horneado ya que las soluciones de CMC originan muy pocas cenizas.

Industria textil

La CMC cruda se utiliza como agente antideformante de telas. La CMC se aplica en combinación con almidón en operaciones de lavandería. También se utiliza para darle un mejor acabado a las telas en el proceso de fabricación, la tela se impregna con CMC y después es tratada con ácido y calor. Además, es un agente muy efectivo en la impresión de telas y como agente espesante de pinturas y barnices textiles.

Industria farmacéutica

Para recubrimientos de tabletas se utilizan CMC con altos grados de pureza y baja viscosidad. La CMC es insoluble en el ambiente ácido del estómago pero soluble en el medio básico del intestino. También es utilizada como formador de geles, portador del medicamento, desintegrador de la tableta y estabilizador para suspensiones, emulsiones, sprays y bioadhesivos en tabletas que se adhieren internamente a la mucosidad de alguna parte del cuerpo.

Alimentos

La CMC es utilizada en alimentos como agente auxiliar en el batido de helados, cremas y natas, como auxiliar para formar geles en gelatinas y pudines, como espesante en aderezos y rellenos, como agente suspensor en jugos de frutas, como coloide protector en emulsiones y mayonesas, como agente protector para cubrir la superficie de las frutas y estabilizador en productos listos para hornear. Debido a que la CMC no es metabolizada por el cuerpo humano ha sido aprobada su utilización en los alimentos bajos en calorías.

Medicina

Las aplicaciones más innovadoras de CMC se encuentran en el área de la medicina. Las soluciones de CMC para formar geles son utilizadas en cirugías del corazón, toráxicas y de córnea. En las operaciones del tórax, los pulmones son engrapados y después cubiertos con una solución de CMC para evitar fugas de aire y entrada de fluidos. En la rama de ortopedia, soluciones de CMC se utilizan en la lubricación de las uniones de los huesos, la mayoría de las veces en muñecas, rodillas y cadera. El fluido se inyecta en estas uniones para evitar la erosión, inflamación y la posible destrucción del cartílago de los huesos.

Otras aplicaciones

La CMC también es utilizada en la fabricación de pañales y productos sanitarios de este tipo. Por su carácter hidrofílico, la CMC ayuda a que los líquidos se gelatinicen y se favorezca su retención.

Sinergia Comercial y Representaciones es una empresa que ofrece materias primas para la industria alimenticia, farmacéutica, cosmética, cerámica, pinturas y recubrimientos, construcción y plásticos por mencionar algunas. Sus principales materias primas incluyen la CMC, así como la Goma Celulosa.

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