Carboxymethylcellulosen
| Strukturformel | |||
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| Carboxymethylcellulose (R = CH2COOH) (mittlerer Substitutionsgrad ≈ 67 %) | |||
| Allgemeines | |||
| Name | Carboxymethylcellulose | ||
| Andere Namen |
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| CAS-Nummer |
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| Monomere/Teilstrukturen | carboxymethylierte Cellobiose | ||
| Eigenschaften | |||
| Aggregatzustand |
fest[1] | ||
| Löslichkeit | |||
| Sicherheitshinweise | |||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||
Carboxymethylcellulosen (CMC) sind Celluloseether, Derivate der Cellulose, bei denen ein Teil der Hydroxygruppen als Ether mit einer Carboxymethyl-Gruppe (–CH2–COOH) verknüpft sind. Die Cellulose wird aus Nadel- und Laubhölzern gewonnen.
Herstellung
Cellulose oder Zellstoff wird gemahlen und mit Natronlauge in die reaktivere Alkalicellulose überführt. Die Alkylierung der Alkalicellulose zur Carboxymethylcellulose erfolgt mit Chloressigsäure. Dabei bleibt die Cellulose-Struktur erhalten.
Eigenschaften
In der Säureform sind Carboxymethylcellulosen unlöslich in Wasser. Sie sind dagegen gut in basischen Lösungen löslich.
Eine durch Quervernetzung erzeugte wasserunlösliche Variante von Carboxymethylcellulose ist Croscarmellose-Natrium.
Anwendung
Carboxymethylcellulose wird als Waschmittelzusatz, Bindemittel, Verdicker, Papierleimungsmittel, Schutzkolloid und in Bohrspülungen bei Erdölbohrungen eingesetzt.
Sie ist in der EU als Lebensmittelzusatzstoff der Nummer E 466, in USA durch 21CFR 182.1745 zugelassen. Cellulosederivate spielen neben den vielen technischen Anwendungen auch im Alltag eine wichtige Rolle. So werden sie im Lebensmittelbereich und vielen Kosmetikprodukten sowie pharmazeutischen Anwendungen eingesetzt.[3] CMC verbessert die Konsistenz bei vielen Lebensmitteln, etwa bei Speiseeis (Reduktion der Eiskristallbildung), Mayonnaisen, Saucen, Fruchtmassen, Gelee. Bei Backwaren wird die Stärkeretrogradation verzögert und damit das Altbackenwerden, bei Trockenprodukten wird die Stabilität erhöht und die Rehydratisierbarkeit verbessert.[4]
In der Pharmazie werden sie als Tablettensprengmittel in der Massenkonzentration 1 % und als Bildner einer Hydrokolloidmatrix (Massenkonzentration 5–10 %) eingesetzt.[5]
Wirtschaftliche Bedeutung
Der Markt für Cellulosederivate (Celluloseether und Celluloseester) wird in Deutschland auf über 100.000 t geschätzt. Carboxymethylcellulosen sind davon der mengenmäßig bedeutendste Markt.[6] 1999 wurden in Deutschland allein 2200 t CMC in Waschmitteln verbraucht.[7] Da Celluloseether-Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden, gewinnen sie zunehmend an Bedeutung, z. B. als Textilhilfsmittel für umweltfreundliche Verfahren in der Textilindustrie.
Einzelnachweise
- ↑ a b c d Eintrag zu Carboxymethylcellulose. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag
- ↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- ↑ Analyse und Charakterisierung nach USP
- ↑ foodnews Cellolosederivate.
- ↑ Rudolf Voigt: Pharmazeutische Technologie. 11. Auflage, 2010, Deutscher Apotheker Verlag, ISBN 978-376-925003-9.
- ↑ FNR [Fachagentur nachwachsende Rohstoffe] (2006): Marktanalyse Nachwachsende Rohstoffe; Gülzow.
- ↑ Industrieverband Körperpflege und Waschmittel e.V. (IKW), September 2000.