Vite Recherche
Carboxylméthyl cellulose = CMC
N° CAS : 9004-32-4
CE / No de liste : 618-378-6
La carboxyméthylcellulose (CMC) ou gomme de cellulose est un dérivé de la cellulose avec la carboxyméthylcellulose (-CH2-COOH) liée à certains des groupes hydroxyles des monomères glucopyranose qui constituent le squelette de la cellulose.
Il est souvent utilisé comme son sel de sodium, la carboxyméthylcellulose sodique.
Il était auparavant commercialisé sous le nom de Tylose, une marque déposée de SE Tylose.
Il est synthétisé par la réaction catalysée par un alcali de la cellulose avec l'acide chloroacétique.
Les groupes carboxyle polaires (acide organique) rendent la cellulose soluble et chimiquement réactive.
Après la réaction initiale, le mélange résultant produit environ 60 % de carboxyméthylcellulose plus 40 % de sels (chlorure de sodium et glycolate de sodium). T
son produit est la carboxyméthylcellulose dite technique qui est utilisée dans les détergents.
Un processus de purification supplémentaire est utilisé pour éliminer ces sels afin de produire la CMC pure utilisée pour les applications alimentaires, pharmaceutiques et dentifrices (dentifrice).
Une qualité intermédiaire "semi-purifiée" est également produite, généralement utilisée dans les applications papier telles que la restauration de documents d'archives.
Les propriétés fonctionnelles de la carboxyméthylcellulose dépendent du degré de substitution de la structure de la cellulose (c'est-à-dire du nombre de groupes hydroxyle ayant participé à la réaction de substitution), ainsi que de la longueur de chaîne de la structure du squelette de la cellulose et du degré de regroupement des substituants carboxyméthyle.
La carboxyméthylcellulose est utilisée dans les aliments sous le numéro E E466 ou E469 (lorsqu'elle est hydrolysée par voie enzymatique) comme modificateur de viscosité ou épaississant, et pour stabiliser les émulsions dans divers produits dont la crème glacée.
C'est également un constituant de nombreux produits non alimentaires, tels que les dentifrices, les laxatifs, les pilules amaigrissantes, les peintures à base d'eau, les détergents, l'encollage des textiles, les compresses chaudes réutilisables et divers produits en papier.
La carboxyméthylcellulose est principalement utilisée parce qu'elle a une viscosité élevée, qu'elle est non toxique et qu'elle est généralement considérée comme hypoallergénique car la principale source de fibre est soit la pâte de bois résineux, soit le linter de coton.
La carboxyméthylcellulose est largement utilisée dans les produits alimentaires sans gluten et à teneur réduite en matières grasses.
Dans les détergents à lessive, il est utilisé comme polymère de suspension des salissures conçu pour se déposer sur le coton et d'autres tissus cellulosiques, créant une barrière chargée négativement contre les salissures dans la solution de lavage.
En ophtalmologie, la carboxyméthylcellulose est utilisée comme lubrifiant dans les larmes artificielles pour traiter les yeux secs.
Un traitement intensif peut être nécessaire pour traiter le syndrome de l'œil sec sévère ou le dysfonctionnement des glandes de Meibomius (MGD).
La carboxyméthylcellulose est également utilisée comme agent épaississant, par exemple, dans l'industrie du forage pétrolier en tant qu'ingrédient de la boue de forage, où elle agit comme modificateur de viscosité et agent de rétention d'eau.
Le sodium CMC (Na CMC) par exemple, est utilisé comme agent de contrôle négatif pour l'alopécie chez les lapins.
Le tissu tricoté en cellulose (par exemple, le coton ou la rayonne viscose) peut être converti en carboxyméthylcellulose et utilisé dans diverses applications médicales.[citation nécessaire]
Dispositif pour épistaxis (saignement de nez). Un ballon en polychlorure de vinyle (PVC) est recouvert d'un tricot de carboxyméthylcellulose renforcé de nylon.
L'appareil est trempé dans l'eau pour former un gel, celui-ci est inséré dans le nez et le ballon est gonflé.
L'association du ballonnet gonflé et de l'effet thérapeutique de la Carboxyl méthyl cellulose stoppe le saignement.
Tissu utilisé comme pansement après des interventions chirurgicales au niveau des oreilles, du nez et de la gorge.
De l'eau est ajoutée pour former un gel, et ce gel est inséré dans la cavité des sinus après la chirurgie.
La carboxyméthylcellulose microgranulaire insoluble est utilisée comme résine échangeuse de cations dans la chromatographie échangeuse d'ions pour la purification des protéines.
Vraisemblablement, le niveau de dérivatisation est beaucoup plus faible, de sorte que les propriétés de solubilité de la cellulose microgranulaire sont conservées, tout en ajoutant suffisamment de groupes carboxylate chargés négativement pour se lier aux protéines chargées positivement.
La carboxyméthylcellulose est également utilisée dans les packs de glace pour former un mélange eutectique résultant en un point de congélation plus bas, et donc une plus grande capacité de refroidissement que la glace.
Des solutions aqueuses de carboxyméthylcellulose ont également été utilisées pour disperser des nanotubes de carbone.
On pense que les longues molécules de CMC s'enroulent autour des nanotubes, leur permettant d'être dispersées dans l'eau.
En conservation-restauration, il est utilisé comme adhésif ou fixateur (nom commercial Walocel, Klucel).
La poudre de carboxyméthylcellulose est largement utilisée dans l'industrie de la crème glacée, pour fabriquer des crèmes glacées sans barattage ni températures extrêmement basses, éliminant ainsi le besoin des barattes classiques ou des mélanges de glace au sel.
La carboxyméthylcellulose est utilisée dans la préparation de produits de boulangerie tels que le pain et les gâteaux.
L'utilisation de Carboxyl méthyl cellulose confère au pain une qualité nettement améliorée à un coût réduit pour le boulanger, en économisant sur la matière grasse.
La carboxyméthylcellulose est également utilisée comme émulsifiant dans les biscuits de haute qualité.
En dispersant uniformément la graisse dans la pâte, il améliore le démoulage de la pâte des moules et des emporte-pièces, en obtenant des biscuits bien formés sans bords déformés.
Cela peut également aider à réduire la quantité de jaune d'œuf ou de graisse utilisée dans la fabrication des biscuits, ce qui permet de réaliser des économies.
L'utilisation de carboxyméthylcellulose dans la préparation de bonbons assure une dispersion douce dans les huiles aromatiques et améliore la texture et la qualité.
La carboxyméthylcellulose est utilisée dans les chewing-gums, les margarines et le beurre d'arachide comme émulsifiant. Il est également utilisé dans la fabrication du cuir pour polir les bords.
La carboxyméthylcellulose a également été largement utilisée pour caractériser l'activité enzymatique des endoglucanases (partie du complexe cellulase).
La carboxyméthylcellulose est un substrat hautement spécifique pour les cellulases endo-agissantes, car sa structure a été conçue pour décristalliser la cellulose et créer des sites amorphes qui sont idéaux pour l'action endoglucanase.
La carboxyméthylcellulose est souhaitable car le produit de catalyse (glucose) est facilement mesuré en utilisant un dosage de sucre réducteur, tel que l'acide 3,5-dinitrosalicylique.
L'utilisation de la carboxyméthylcellulose dans les dosages enzymatiques est particulièrement importante en ce qui concerne le criblage des enzymes cellulases nécessaires pour une conversion plus efficace de l'éthanol cellulosique.
Cependant, la carboxyméthylcellulose a également été utilisée à mauvais escient dans des travaux antérieurs avec des enzymes cellulase, car beaucoup avaient associé l'activité de la cellulase entière à l'hydrolyse de la CMC.
Comme le mécanisme de dépolymérisation de la cellulose est mieux compris, les exo-cellulases sont dominantes dans la dégradation de la cellulose cristalline (par exemple Avicel) et non soluble (par exemple CMC).
La carboxyméthylcellulose est un dérivé de la cellulose, contenant des groupes carboxyméthyle générés par la réaction de la cellulose avec du chloroacétate dans un alcali pour produire des substitutions dans les positions C2, C3 ou C6 des unités glucose.
En conséquence, la CMC est soluble dans l'eau et se prête mieux à l'activité hydrolytique des cellulases.
La carboxyméthylcellulose est donc un additif utile au milieu liquide et solide pour la détection de l'activité cellulase, et son hydrolyse peut être ensuite déterminée par l'utilisation du colorant rouge Congo, qui se lie aux β-d-glucanes intacts.
Les zones d'éclaircissement autour des colonies poussant sur un milieu solide contenant de la carboxyméthylcellulose, ensuite colorées au rouge Congo, constituent un test utile pour détecter l'hydrolyse de la CMC et donc l'activité β-d-glucanase.
L'inoculation des isolats sur des membranes filtrantes placées à la surface des plaques de gélose CMC est une modification utile de cette technique, car le filtre peut ensuite être retiré permettant la visualisation de zones claires dans la gélose sous les colonies cellulolytiques.
La carboxyméthylcellulose (CMC), un dérivé de la cellulose, est un polymère moins cher, non toxique, biodégradable et renouvelable.
L'inconvénient du film de carboxyméthylcellulose est ses mauvaises propriétés mécaniques.
En raison de ses propriétés mécaniques supérieures, de sa faible inflammabilité, de sa biocompatibilité impressionnante et de sa plus grande biodégradabilité, la fibroïne de soie a été identifiée comme un biomatériau potentiellement pratique.
Selon les exigences de diverses applications, il peut être modifié en hydrogel, film, échafaudage ou tapis non tissé.
GO est une charge appropriée dans les composites qui améliore les propriétés mécaniques.
Abdulkhani et al.
synthétisé des films nanocomposites biopolymères en mélangeant de l'oxyde de graphène réduit (RGO) à de la carboxyméthylcellulose sodique (Carboxyl methly cellulose)/matrice de fibroïne de soie.
Le résultat a montré que RGO est utile pour les composites en raison de ses hautes performances et de son faible coût.
Ces nanocomposites sont utilisés dans les emballages alimentaires.
Le carboxyméthylcellulose sodique est un polysaccharide visqueux qui appartient à une catégorie de poids moléculaire élevé.
Il a une propriété mucoadhésive et est utilisé pendant la chirurgie oculaire.
La carboxyméthylcellulose sodique favorise la réépithélialisation des cellules épithéliales dans les plaies cornéennes.
Il est utile pour l'étude des modèles de culture cellulaire et tissulaire en trois dimensions.
La carboxyméthylcellulose sodique a été utilisée comme véhicule pour le citrate de tamoxifène, le sorafénib et le savolitinib.
Il a également été utilisé comme composant de milieu sans sérum (SFM) pour la suspension de sphéroïdes endothéliaux de veine ombilicale humaine.
Utile pour l'étude des modèles de culture cellulaire et tissulaire en trois dimensions.
Les étalons secondaires pharmaceutiques destinés à être appliqués dans le contrôle qualité offrent aux laboratoires pharmaceutiques et aux fabricants une alternative pratique et économique à la préparation d'étalons de travail internes.
La carboxyméthylcellulose sodique (Na CMC) est utilisée pour ses propriétés épaississantes et gonflantes dans une large gamme de produits formulés complexes pour les applications pharmaceutiques, alimentaires, domestiques et de soins personnels, ainsi que dans les industries du papier, du traitement de l'eau et du traitement des minéraux.
Pour concevoir des solutions de Na Carboxyl méthyl cellulose pour des applications, une compréhension détaillée de la rhéologie dépendante de la concentration et de la réponse de relaxation est nécessaire.
Nous abordons cela ici en étudiant des solutions aqueuses de Na CMC sur une large gamme de concentrations en utilisant la rhéologie ainsi que la diffusion de la lumière statique et dynamique.
La dépendance à la concentration des viscosités spécifiques de la solution ηsp peut être décrite en utilisant un ensemble de trois lois de puissance, comme prédit à partir de la théorie d'échelle des polyélectrolytes.
Alternativement, une approche plus simple pourrait être utilisée, qui interpole entre deux régimes de loi de puissance et introduit une seule concentration de croisement caractéristique.
Nous interprétons le comportement observé comme une transition entre les régimes de concentration semi-dilué non intriqué et intriqué ; ce comportement de transition n'a pas été observé dans la structure de la solution, comme déterminé en utilisant la diffusion statique de la lumière.
La diffusion dynamique de la lumière a révélé trois modes de relaxation.
Les deux relaxations les plus rapides ont été attribuées aux modes de relaxation « rapide » et « lente » généralement observés dans des solutions de polyélectrolyte sans sel ou non entièrement tamisées dans la plage de concentration semi-diluée.
Le troisième mode, généralement faible, a été attribué à la présence d'une petite quantité de résidus de cellulose mal dissous.
Étant donné que la filtration a modifié le comportement de la solution, sans éliminer suffisamment les résidus, la collecte et le traitement des données ont été adaptés pour en tenir compte, ce qui a facilité une étude détaillée de la diffusion de la lumière des solutions d'origine, pertinentes pour les applications industrielles.
Le temps de relaxation caractérisant le mode rapide, f, était indépendant de la concentration ; tandis que le temps de relaxation du mode lent, s, a démontré un comportement de croisement similaire à celui observé pour la viscosité spécifique, démontrant davantage la nature dynamique du croisement.
Exemples de particules observées dans des solutions de Na Carboxyl méthyl cellulose au microscope ;
petites particules observées dans une solution à 0,018 % en poids de Na Carboxyl méthyl cellulose;
exemples de particules observées au microscope à contraste de phase dans des suspensions de cellulose microcristalline ;
exemples de courbes de viscosité à travers la gamme de concentrations étudiée;
illustration des méthodes utilisées pour calculer les concentrations de croisement ;
influence de la durée de mesure sur les données de diffusion de la lumière recueillies pour une solution de méthylcellulose carboxylique à 0,073 % en poids ;
intensité diffusée (ou taux de comptage) en fonction du temps pour une solution à 0,073 % en poids de Na Carboxyl methly cellulose à = 30° et pour tmeas = 10 min ;
illustration de la méthode utilisée pour traiter les données DLS collectées sous un angle θ ;
reproductibilité des mesures et traitement des données pour les faibles concentrations de Na Carboxyl méthyl cellulose (0,073 % en poids), les concentrations intermédiaires de Na CMC (0,37 % en poids) et les concentrations élevées de Na CMC (0,55 % en poids) ;
les résidus des ajustements illustrés à la figure S9 ;
comparaison entre les valeurs ΔR du rapport de Rayleigh en excès obtenues pendant les mesures SLS et DLS (c'est-à-dire, mesures courtes et longues, respectivement);
indice de réfraction en fonction de la concentration en Na Carboxyl méthyl cellulose ;
détermination du rapport Rayleigh en excès à q2 = 0 pour la solution de CMC Na à 0,046 % en poids ;
q- et cNa Carboxyl méthyl cellulose-dépendances du rapport des contributions Rayleigh en excès des modes lent et rapide ΔRs/ΔRf ;
données d'autocorrélation d'intensité normalisées sur toute la gamme de concentrations à trois angles de diffusion différents ;
q- et cNa carboxyméthylcellulose-dépendances de la contribution du mode rapide à l'excès de diffusion du rapport de Rayleigh ;
illustration du calcul du coefficient de diffusion en mode rapide Df avec la solution de CMC à 0,92 % en poids de Na ;
q- et cNa carboxyméthylcellulose-dépendances de la contribution du mode lent à l'excès de diffusion du rapport de Rayleigh ;
dépendance à la concentration des exposants de la loi de puissance de s = f(q);
concentration et dépendance angulaire du temps de relaxation en mode lent s ;
illustration du calcul du coefficient de diffusion en mode lent Ds avec la solution à 0,046 % en poids de Na Carboxy méthyl cellulose ;
illustration du calcul du coefficient de diffusion en mode lent Ds avec la solution à 0,18 % en poids de Na Carboxy méthyl cellulose ;
dépendance à la concentration du coefficient de diffusion en mode lent Ds calculé à l'aide de quatre méthodes différentes;
rayon hydrodynamique apparent RH,app et rayon de giration apparent Rg,app des domaines en fonction de la concentration en Na Carboxyl méthyl cellulose.
Solubilité:
Librement soluble dans l'eau, insoluble dans l'éthanol
Viscosité (60% de solides):
Pas moins de 2500 mPas correspondant à un poids moléculaire moyen de 5000 D
Perte au séchage :
Pas plus de 12% (105° à poids constant)
pH :
Pas moins de 6,0 et pas plus de 8,5 (solution sur 100)
La polyaniline (PANi) est un polymère conducteur qui a fait l'objet de recherches intensives sur l'exploitation de nouveaux produits et applications.
L'objectif principal du travail est le développement d'un matériau conducteur à base de cellulose bactérienne (BC) par polymérisation enzymatique assistée de l'aniline.
Pour cela, nous étudions le rôle de la carboxy méthyl cellulose (CMC) comme matrice pour la polymérisation in situ de l'aniline.
La cellulose bactérienne a été utilisée comme matériau de support pour le piégeage de la CMC et pour les réactions d'oxydation in situ.
La quantité de carboxyméthylcellulose piégée à l'intérieur du BC a été optimisée ainsi que les conditions d'oxydation de l'aniline assistée par laccase.
Les nouveaux oligomères ont été évalués par des techniques spectrométriques, à savoir 1H RMN et MALDI-TOF, et les surfaces BC fonctionnalisées ont été analysées par analyse thermogravimétrique (TGA), spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), diffraction des rayons X (XRD), balayage électronique microscope (MEB) et spectrophotométrie de réflectance.
La conductivité des matériaux développés a été évaluée en utilisant la méthodologie des quatre sondes.
Les oligomères obtenus après réaction en présence de CMC comme matrice présentent une structure similaire à celle lorsque la réaction est conduite uniquement en BC.
Cependant, après oxydation en présence de cette matrice, la quantité d'oligomères piégés à l'intérieur de BC/CMC est considérablement plus élevée conférant au matériau une plus grande conductivité électrique et coloration.
L'utilisation de la carboxyméthylcellulose comme matrice d'oxydation de l'aniline sur BC semble être une stratégie prometteuse et bon marché pour améliorer le rendement de fonctionnalisation et augmenter les propriétés des matériaux, à savoir la conductivité électrique et la coloration.
Les matériaux conducteurs ont attiré l'attention des scientifiques en raison du besoin croissant de nouvelles technologies pour l'exploitation de capteurs électroniques, de stockage d'énergie et de vêtements intelligents.
La cellulose bactérienne (BC) a été utilisée pour développer des composites contenant un polymère conducteur, tel que la polyaniline (PANi), le polypyrrole et le polythiophène, et d'autres.
L'utilisation de matrices, comme le polystyrène sulfoné comme sel de sodium (SPS), le sel de calcium de ligninosulfonate, des micelles composées de dodécylbenzènesulfonate de sodium (SDBS) ou des vésicules constituées de bis(2-éthylhexyl)sulfosuccinate de sodium (AOT) ont été décrites. comme favorisant la polymérisation de l'aniline.
Ces molécules sont composées de groupes sulfonate et, dans des conditions d'oxydation, l'aniline est oxydée en un produit conducteur, le sel d'émeraldine.
Les matrices, du fait d'une localisation de la réaction dans leur voisinage, dirigent la régiosélectivité de la réaction de couplage des monomères, favorisant le couplage para-ortho de l'aniline oxydée.
Ces composés ont une action dopante (contre-ions), qui équilibre la charge positive sur le PANi, stabilisant ainsi la structure du sel PANi-Emeraldine, cruciale pour la conductivité électrique.
Avec les matrices, la polymérisation assistée par laccase/O2 de l'aniline a été étudiée comme une voie respectueuse de l'environnement pour produire du PANi conducteur.
La laccase a été appliquée pour la polymérisation de l'aniline in situ à l'intérieur des nanofibres BC dans des conditions douces remplaçant les oxydants chimiques qui sont normalement utilisés, tels que le peroxydisulfate d'ammonium, le dichromate de potassium ou le chlorure ferrique.
L'utilisation de gabarits est cruciale pour réduire les réactions de couplage indésirables, comme la ramification des chaînes latérales, et pour assurer la polymérisation de l'aniline linéaire tête-bêche.
Le modèle fonctionne en formant des complexes polymère-polymère qui sont stabilisés via des forces de liaison non covalentes entre les liaisons hydrogène, les interactions électrostatiques et hydrophobes pendant la polymérisation.
La carboxyméthylcellulose (CMC), un dérivé soluble de la cellulose, est un exemple de matrice efficace pour la polymérisation de l'aniline.
Il s'adsorbe de manière irréversible sur les fibres de cellulose dans des conditions spécifiques augmentant leur charge négative.
La carboxyméthylcellulose contient des groupes –COO– qui fournissent des emplacements anioniques pour réagir avec des molécules électropositives (cations chargés positivement) via des interactions électrostatiques, favorisant la polymérisation de l'aniline.
BC a une quantité considérable de groupes hydroxyle qui, en raison de leur grande réactivité, peuvent être facilement modifiés.
Cependant, la réactivité des groupes hydroxyle peut être restreinte par des liaisons hydrogène intramoléculaires et intermoléculaires lors des événements de polymérisation.
Lorsque la carboxyméthylcellulose est introduite à l'intérieur du BC, les groupes -COO- de la carboxyméthylcellulose peuvent former des interactions intermoléculaires avec les groupes hydroxyle du BC.
La perte de certains groupes -OH par BC, capables d'interagir avec d'autres composés, peut être contrebalancée par la présence de carboxyméthylcellulose, qui est composée de groupes hydroxyle et carboxylate.
Dans ce travail, nous avons développé des composites BC conducteurs en piégeant de la carboxyméthylcellulose à l'intérieur des membranes BC suivi de la polymérisation in situ de l'aniline par la laccase.
La carboxyméthylcellulose a été piégée à l'intérieur du BC pour servir de matrice pour la polymérisation et la laccase a été utilisée comme catalyseur de réaction.
L'hexacyanoferrate de potassium (II) (KHCF), un initiateur de radicaux, et le sel de sodium du bis(2-éthylhexyl) sulfosuccinate (AOT), un tensioactif, ont été utilisés comme additifs pour l'oxydation de l'aniline.
Le rôle de la carboxyméthylcellulose sur la polymérisation de l'aniline a été évalué par la quantification de la quantité de polymère formé.
La polymérisation de l'aniline a été évaluée par spectroscopie UV/Visible et les nouveaux oligomères ont été caractérisés par des techniques spectrométriques, à savoir 1H RMN et MALDI-TOF.
Les composites BC/PANi et BC/CMC/PANi ont été surveillés par analyse FTIR, SEM, TGA et XRD.
La conductivité des matériaux développés a été évaluée par la méthode des quatre sondes et la couleur des échantillons de BC a été évaluée par spectrophotométrie.
Le polymère linéaire carboxyméthylcellulose (CMC) en tant que polyélectrolyte est un objet de considération dans cette revue.
L'accent est mis sur les propriétés électriques de la carboxyméthylcellulose à la fois sous forme de chaîne libre en solution et adsorbée sur la surface solide.
Une attention particulière est portée à la mobilité des contre-ions, électrostatiquement associés à la chaîne polyélectrolyte CMC
La carboxyméthylcellulose [C6H7O(OH)3−x(OCH2COOH)x]n est un dérivé de la cellulose régénérée [C6H10O5]n avec l'acide hydroxyacétique (acide hydroxy éthanoïque) CH2(OH)COOH ou le monochloroacétate de sodium ClCH2COONa.
Le squelette CMC est constitué de résidus D-glucose liés par une liaison β-1,4.
La masse moléculaire d'une unité glucose dans la chaîne CMC est mCMC = 146,14 + 75,04 x, où x 3 est le degré de substitution (DS).
En règle générale, la CMC est produite sous forme de sel de sodium [C6H7O(OH)3−x(OCH2COONa)x]n avec DS = 0,4−1,2, alors la masse moléculaire par unité est mNaCMC = 146,14 + 97,03 x ≈ 185−263 g/mol .
En tant que dérivé de la cellulose (poly-β-D-glucose), la carboxyméthylcellulose a hérité de ses principales particularités structurelles :
(a) rigidité des unités glucose (anneaux à 6 atomes en conformation « fauteuil ») ;
(b) une conformation presque entièrement étendue en raison de l'impossibilité de tourner autour des liaisons C−O−C entre les résidus de glucose en raison de fortes limitations stériques (une conséquence de la configuration à l'atome C-1 dans la liaison 1,4) ;
et (c) l'orientation des plus grands groupes constitutifs (-OH, -CH2OH et -OCH2COOH) dans le plan équatorial hors du cycle saccharique.
La dimension transversale de la chaîne carboxyméthylcellulose est la somme du diamètre du cycle glucose (0,5 nm) et de la taille du groupe carboxyméthyle (0,4 nm, situé des deux côtés de la chaîne) ; le diamètre effectif de la chaîne est plutôt plus élevé parce que les résidus de glucose ne sont pas orientés en ligne mais quelque peu inclinés le long de la ligne du squelette.
Le remplacement de l'atome H du groupe -OH par -CH2COO- entraîne une perte de la possibilité d'association parallèle des chaînes de carboxyméthylcellulose dans des structures en forme de feuille (une caractéristique de la structure de la cellulose conduisant à une organisation supramoléculaire en microfibrilles) car de l'encombrement stérique et de la répulsion électrostatique mais cela n'exclut pas la possibilité d'interactions intra- et intermoléculaires par des liaisons hydrogène entre les groupes -OH non substitués.
Dans la littérature, l'unité polymère de la chaîne CMC est désignée comme étant constituée d'un ou deux cycles glucose suivant la manière s'appliquant à la cellulose.
La voie unitaire est bien fondée chimiquement selon les teneurs en cellulose car toutes les unités glucose sont chimiquement identiques (sauf celles aux deux extrémités de la chaîne).
Selon la conformation de la chaîne cellulosique une manière plus réfléchie est l'unité des deux résidus glucose car cette manière permet de distinguer la cellulose (poly-β-D-glucose) et l'amylose (poly-α-D-glucose), toutes deux chaînes linéaires de résidus de glucose chimiquement identiques.
La conformation des chaînes polymères de ces deux polysaccharides diffère considérablement en raison de la configuration au niveau de l'atome anomérique C-1 : la liaison -1,4 dans la cellulose conduit à une orientation inversée d'un cycle glucose sur deux selon le précédent et à conformation complètement étendue conditionnée stériquement en raison de la rotation impossible autour des liaisons C−O−C entre les atomes C-1 et C-4 des anneaux voisins.
Dans le cas de l'amylose, la configuration au niveau de l'atome C-1 conduit à une orientation uniforme des cycles de glucose et à l'impossibilité d'une conformation étendue ; en raison de la liaison α-1,4, la chaîne d'amylose a tendance à avoir une conformation en spirale.
Puisque la densité de charge linéaire de la chaîne CMC est déterminée par le nombre de groupes -COO- par unité glucose indépendamment de son orientation, dans ce chapitre, le seul résidu glucose est accepté pour désigner l'unité monomère.
Le groupe -CH2COOH peut être attaché à chacun des trois groupes hydroxyle de l'unité monomère de cellulose, donc théoriquement le degré de substitution (DS) peut atteindre 3, mais généralement DS ne dépasse pas 2. La distribution des groupes -CH2COOH dans le glucose unité et le long de la chaîne CMC est acceptée comme aléatoire dans le modèle proposé pour donner la composition en monomères d'un échantillon avec un DS connu.
Le modèle est basé sur l'hypothèse que la réaction de substitution se produit au hasard, c'est-à-dire que chacun des trois groupes -OH (en position C-2, C-3 et C-6) de chaque unité monomère peut être substitué avec une probabilité égale indépendamment sur la présence d'un autre constituant dans la même unité glucose.
Les investigations expérimentales de la fraction molaire des monomères substitués de la CMC confirment l'hypothèse d'une distribution aléatoire des constituants.
Par exemple, à DS = 1,3, les fractions molaires sont d'environ 0,2, 0,4, 0,3 et 0,1 pour les non substitués, mono-, di- et trisubstitués, respectivement.
Sur la base de ces résultats, on peut conclure que les groupes -CH2COO- sont également distribués aléatoirement le long de la chaîne CMC et pratiquement il n'y a pas de régions contenant plus d'une ou deux unités monomères non chargées lorsque DS est supérieur à 1-2.
L'absence de segments longs non chargés permet d'admettre que les charges négatives sont presque uniformément réparties le long de la chaîne CMC à haute densité de charge linéaire (DS élevé et degré de dissociation élevé) ; c'est une condition importante pour appliquer le modèle de cylindre uniformément chargé à la chaîne CMC.
La distance entre deux unités glucose dans la chaîne CMC est de 0,515 nm.
La longueur de contour Lc (la longueur du squelette de la chaîne s'il est complètement étiré mais sans déformation des angles de valence et des liaisons) est déterminée comme un produit du nombre de monomères n et de la longueur d'une unité : Lc = 0,515 n (nm ).
Dans cette section, les caractéristiques de la CMC en tant que chaîne polyélectrolytique libre sont négligées, c'est-à-dire que la chaîne a une liberté de conformation qui ne dépend pas ou qui dépend de la présence d'autres macromolécules, respectivement en solution diluée ou semi-concentrée.
La chaîne est immergée dans un milieu sans sel ou dans un électrolyte de valence z. Dans le premier cas les contre-ions proviennent du groupe ionisable de la chaîne :
H+ ou Na+ (dans le cas de la CMC ou de son sel de sodium NaCMC).
Une partie des contre-ions peut être adsorbée électrostatiquement en perdant leur liberté ; le reste est diffusé par l'énergie thermique kT et se répartit aléatoirement autour de la chaîne formant un nuage d'ions.
La constante de dissociation effective Ka (respectivement pKa = -logKa) d'un polyélectrolyte faible dépend des charges électriques voisines dans la chaîne et dans le milieu.
La présence d'autres charges négatives au voisinage d'un groupe COO− donné entraîne une augmentation de l'intensité du champ électrique et de la concentration locale en ions H3O+.
En conséquence, la probabilité de protonation du groupe COO- augmente ; respectivement l'équilibre de la réaction COOH↔COO− +H+ est déplacé vers la forme non dissociée.
C'est pourquoi la capacité de dissociation des groupes ionisables dans la chaîne polyélectrolytique ne peut pas être caractérisée par une constante comme dans le cas d'un acide (monomère) simple (pKa = pH à = 1/2).
La dissociation apparente (effective) « constante » pKa = f(x,α,μ) des groupes COOH dans la chaîne CMC est fonction du degré de substitution x, du degré de dissociation (déterminé par le pH du milieu), et la force ionique ; les deux premiers facteurs déterminent la densité de charge linéaire de la chaîne.
La méthylcellulose (MC) et la carboxyméthylcellulose sodique (sod. CMC) ont de nombreuses autres utilisations en plus de celles de la conservation.
Une brève fouille dans votre armoire à pharmacie peut vous permettre de trouver des produits tels que du dentifrice, des laxatifs ou des pilules amaigrissantes, chacun pouvant contenir du MC ou du gazon. CMC.
Les autres produits comprennent la crème glacée, les peintures à base d'eau, les détergents et une variété de produits en papier pour n'en nommer que quelques-uns.
Les caractéristiques qui les rendent utiles sont : une viscosité élevée à de faibles concentrations, des capacités anti-mousse, des tensioactifs et des capacités de gonflement.
Ils ne sont pas toxiques et ne favorisent pas les réactions allergiques chez l'homme
Ces polymères cellulosiques peuvent être achetés dans des qualités allant des particules grossières aux particules fines et dans des viscosités variables.
En solution, Hercules CMC 7H et Culminal (MC de Talas) sont assez clairs tandis que Cellofas B3500 de Conservation Materials est trouble.
Le moyen le plus simple de composer l'un des MC ou du gazon.
Les CMC consistent à mesurer la quantité souhaitée de poudre, à remplir un mélangeur avec la bonne quantité d'eau déminéralisée ou distillée, à allumer le mélangeur à la vitesse la plus basse et à verser la poudre en un flux constant dans le vortex.
Dès que toute la poudre est dans l'eau, éteignez le mélangeur.
Un mélange excessif peut entraîner une perte de viscosité.
Aucun conservateur n'est nécessaire tant que de l'eau purifiée est utilisée et que le récipient de stockage est hermétique.
Après le mélange, il est préférable de laisser la solution au moins une heure avant de l'utiliser.
La plupart des restaurateurs considèrent les MC et le gazon.
CMC principalement comme adhésifs. Nous verrons en effet qu'ils ont bien d'autres usages, mais commençons par leurs applications adhésives.
Le CMC seul est vraiment assez fort pour être utilisé comme adhésif lorsqu'une forte contrainte sur la liaison est rencontrée, comme dans les réparations de déchirure ou les charnières.
MC ne doit pas non plus être utilisé pour un support global car ce n'est pas un adhésif très polaire et en tant que tel n'affectera pas une très bonne liaison entre les papiers, en particulier les papiers à surface lisse.
Il est parfois mélangé à de la pâte d'amidon de blé afin de fournir un « glissement » et, en effet, ce mélange comprend la plupart des pâtes à papier peint. Gazon.
Le CMC, quant à lui, est un adhésif très polaire et, en tant que tel, assure une très bonne liaison entre les feuilles de papier et est utile pour les supports globaux où la contrainte sur la liaison n'est pas un réel problème.
Il pourrait également être mélangé avec de la pâte d'amidon de blé pour fournir un « glissement ».
L'avantage gazon.
CMC a plus de pâte d'amidon de blé est qu'un support sec peut être fait lorsque l'œuvre d'art originale se compose de supports sensibles à l'eau ou de papier qui est dimensionnellement instable.
En effet, une solution à 2,5 % de CMC 7H, par exemple, est très visqueuse mais n'est pas très « humide », de sorte qu'elle peut être appliquée au revers de l'original et du papier support sans trop s'étendre ou sans trop d'eau pénétrant à la surface de l'original.
Une fois le support terminé, le séchage à l'air peut avoir lieu avec l'original face vers le bas afin que l'eau s'évapore du dos réduisant encore le risque de mouillage du devant.
Une fois sec, l'original au dos peut être humidifié et pressé ou placé sur un écran/planche de séchage pour l'aplatir.
L'adhésif sèche en une couche uniforme très fine et est facilement réversible à l'eau froide.
Il ne tache pas et ne se fragilise pas en vieillissant. Les autres applications de cette section peuvent inclure des parements, des réparations ou des supports temporaires.
Si vous pouvez utiliser de l'eau chaude pour un bain de lavage, vous pouvez utiliser MC comme adhésif temporaire car il ne se dissoudra pas dans l'eau chaude mais s'inversera facilement dans l'eau froide.
Cela maintiendrait probablement ensemble une pièce très déchirée qui ne pourrait être manipulée d'aucune autre manière.
Une méthode extrêmement utile pour combler rapidement les petits trous ou les pertes dans le papier consiste à mélanger la poudre de cellulose Whatman CF11 avec du MC ou du gazon. CMC.
La poudre de cellulose telle que vendue est très blanche, mais des dégradés de bruns peuvent être réalisés en faisant cuire la poudre sèche dans une poêle en téflon sur une plaque chauffante.
Portez un masque anti-poussière car la poudre peut être irritante si inhalée.
Veillez également à ne pas brûler la poudre.
La poudre cuite peut ensuite être assortie, sèche, au papier d'origine en ajoutant des nuances plus claires ou plus foncées de la poudre selon les besoins.
Ensuite, assez de 3% MC ou 2,5% de gazon. CMC est ajouté pour faire une pâte rigide.
Il peut ensuite être appliqué sur le trou ou la perte avec une microspatule, la pointe d'une lame de scalpel, etc. Laisser sécher à l'air. La retouche est rarement nécessaire si vous avez bien assorti la couleur de la poudre en premier lieu.
Si une surface plus lisse est nécessaire, de petites quantités de carbonate de calcium peuvent être ajoutées à la poudre avant l'ajout de l'adhésif.
Tout excès de pâte de poudre de cellulose qui reste peut être laissé sécher, et plus tard, rajeuni pour une utilisation ultérieure en ajoutant quelques gouttes d'eau et en travaillant à nouveau en une pâte.
Ces polymères cellulosiques agissent également comme agents défloculants en ce qu'ils font que les particules telles que les fibres restent en suspension et ne s'agglutinent pas et ne se séparent pas de la solution.
Cet avantage peut être très utile lors de l'utilisation de remplissages de pâte humide dans un traitement, en particulier lors de l'utilisation d'une pipette pour distribuer la pâte à partir de la suspension.
Les proportions sont d'environ 1:3, .5% MC ou gazon.
CMC : bouillie pulpaire.
A de faibles concentrations telles que 0,5%, ces polymères peuvent très bien servir d'agents d'encollage et sont en effet largement utilisés dans l'industrie du papier comme encollages internes et de surface.
Dans la conservation du papier, l'utilisation d'un agent d'encollage peut jouer deux rôles : repousser l'huile et/ou la graisse et améliorer la liaison fibre à fibre qui rend le papier plus résistant et plus durable.
Les solutions à 0,5 % de MC ou de gazon. Le CMC peut être brossé des deux côtés de l'original non sensible à l'eau à travers du papier de soie sur du papier silicone et laissé sécher à l'air.
Ils pouvaient également être brossés sur les surfaces pendant que la pièce était sur la table aspirante à vide pour améliorer la pénétration.
Cela doit être fait sur un matériau à surface poreuse mais lisse tel que Hollytex, Reemay ou Pellon et laisser sécher à l'air.
En raison de ses propriétés tensioactives, MC et gazon.
Le CMC peut être utilisé comme des détergents.
Si un coton-tige est trempé dans la solution visqueuse et l'excès essuyé, il peut être utilisé comme une sorte de lubrifiant de nettoyage sur les zones sales et/ou tachées avec peu ou pas de risque d'abrasion du papier.
L'excès sur la surface du papier doit être éliminé une fois le traitement terminé en tant que MC et gazon. CMC laissera un film légèrement grisâtre.
En conjonction avec cette propriété tensioactive et parce que les solutions à 3% ou 2,5% transportent beaucoup d'eau mais ne sont pas humides, ces polymères peuvent être utilisés comme matériau de cataplasme pour absorber les taches, ramollir les adhésifs à travers le papier (même le papier verni), aider à éliminer vieux résidus d'adhésif sans affecter les supports sensibles à l'eau, et peut agir comme un support visqueux pour les enzymes, l'eau de Javel et les solvants.
NOM IUPAC :
hydrure de sodium de l'acide 2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal acétique,
acide acétique; 2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal; sodium
Carboximéthilcellulose
Carboxyméthylcellulose
Carboxyméthylcellulose sodique
Sel de sodium de carboxyméthylcellulose
Carboxyméthylcellulose, sel de sodium
Carboxyméthylcellulose
carboxyméthylcellulose
Sel de sodium de l'éther de cellulose carboxyméthylique
synonymes :
Acétate de sodium - hexose (1:1:1)
Natriumacétate-hexose (1:1:1)
Acétate de sodium - hexose (1:1:1)
