Carboxymethylcellulosen

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Strukturformel
Strukturformel Carboxymethylcellulose (R = CH2COOH)
Carboxymethylcellulose (R = CH2COOH)
(mittlerer Substitutionsgrad ≈ 67 %)
Allgemeines
Name Carboxymethylcellulose
Andere Namen
  • Carmellose
  • E 466
CAS-Nummer
Monomere/Teilstrukturen carboxymethylierte Cellobiose
Eigenschaften
Aggregatzustand

fest[1]

Löslichkeit
  • Natriumsalz
    • unlöslich in organischen Lösemitteln[1]
    • löslich in Wasser[1]
  • Säureform
    • unlöslich in Wasser, Säuren und organischen Lösemitteln[1]
    • löslich in alkalisch-wässrigen Lösungen
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2]
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze H: siehe oben
P: siehe oben
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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d Eintrag zu Carboxymethylcellulose. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 11. Juni 2013.
  2. Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  3. Analyse und Charakterisierung nach USP
  4. foodnews Cellolosederivate.
  5. Rudolf Voigt: Pharmazeutische Technologie. 11. Auflage, 2010, Deutscher Apotheker Verlag, ISBN 978-376-925003-9.
  6. FNR [Fachagentur nachwachsende Rohstoffe] (2006): Marktanalyse Nachwachsende Rohstoffe; Gülzow.
  7. Industrieverband Körperpflege und Waschmittel e.V. (IKW), September 2000.