CMC vs CMS: 카르복시메틸셀룰로오스와 카르복시메틸 전분 — 비용, 성능 및 각각의 우위 분야

CMC와 CMS는 서로 다른 다당류에 동일한 카르복시메틸화 반응을 적용하여 만듭니다. CMC는 셀룰로오스에, CMS는 전분에 적용합니다. CMS는 일반적으로 kg당 비용이 낮은 옵션이며, 제지 표면 사이징, 섬유 사이징, 중온 이수의 여과 손실 제어처럼 중간 정도의 점도, 필름 형성 및 보수성으로 충분한 경우에 좋은 성능을 냅니다. 저첨가량에서의 고점도, 고DS 또는 고순도, 투명성, 내염성 또는 장기 용액 안정성이 필요한 경우에는 CMC가 우위입니다.

화학: 같은 반응, 다른 주쇄

두 제품 모두 글루코스 폴리머를 수산화나트륨으로 알칼리화하고 모노클로로아세트산으로 에테르화하여 만들며, 세척으로 제거하지 않는 한 부산물로 염화나트륨과 글리콜산 나트륨을 함유합니다. 차이는 주쇄에 있습니다. 셀룰로오스는 β-1,4 결합 글루코스 단위로 이루어진 중합도가 높은 직쇄이므로 그 유도체는 높은 점도를 발현합니다. 옥수수, 카사바, 감자 또는 밀에서 얻는 전분은 대부분 직쇄인 아밀로스와 α-1,4 및 α-1,6 결합을 가진 고도로 분지된 아밀로펙틴으로 구성됩니다. 분지 분자는 유체역학적 부피가 작으므로 CMS는 그램당 증점 효과가 더 작습니다.

Sentai CMS 등급은 DS 0.30–0.85, 순도 ≥ 80 %, 용액 pH 8–12 (제지 등급은 7–11), 분말도 60–80 메시입니다. CMC 등급은 DS 0.4 ~ ≥ 1.2, 순도는 공업용 등급 55 %부터 정제 등급 ≥ 99.5 %까지입니다.

성능 비교

안정성 및 온도

전분의 α-글리코시드 결합은 많은 미생물이 생산하는 아밀라아제 효소의 자연스러운 표적이므로, CMS 용액, 사이징액 및 이수는 방부제 없이 보관하거나 재순환하면 점도가 더 빨리 떨어집니다. 시추 유체에서 전분계 여과 손실 저감제는 일반적으로 약 120 °C (250 °F)까지로 제한되는 반면, PAC와 CMC는 일반적으로 약 120–150 °C까지 사용됩니다. 다만 전분 유도체는 염에 강하여 오래전부터 포화 염수 이수에 사용되어 왔습니다.

투명성, 순도 및 잔류물

정제 CMC는 염이 매우 적은 투명하고 매끄러운 용액을 만듭니다. CMS는 일반적으로 순도가 낮게 공급되어 용액이 더 탁한데, 이는 제지, 이수 또는 사이징에서는 문제가 되지 않지만 투명 음료, 배터리 슬러리 및 기타 고순도 용도에는 사용할 수 없습니다.

비용 논리: kg당 가격 대 사용 비용

전분은 정제 셀룰로오스보다 저렴한 원료이므로 CMS는 대개 kg당 가격이 더 낮습니다. 그러나 중요한 것은 성능 목표에 도달하는 데 드는 비용입니다. 유용한 공식은 다음과 같습니다: 사용 비용 = kg당 가격 × 목표 달성에 필요한 첨가량. 예시일 뿐이지만, CMS의 kg당 가격이 CMC의 60 %이더라도 같은 보수성을 얻는 데 1.4배의 첨가량이 필요하다면 사용 비용은 CMC의 84 %로, 여전히 절감이지만 가격표가 시사하는 것보다 훨씬 작은 절감입니다.

숨은 비용도 계산에 포함해야 합니다: 방부제, 더 긴 용해 시간, 보관 및 투입해야 할 더 많은 양, 그리고 규격 외 배치의 위험. 관세 분류도 다르며, CMC는 HS 3912.31, CMS는 HS 3505.10에 해당하므로 귀사 시장에 적용되는 관세율을 확인하십시오.

각각의 우위 분야

혼합 및 부분 대체

두 화학 제품은 상용성이 있으며, 가장 경제적인 해답은 혼합인 경우가 많습니다. CMC를 CMS로 단계적으로(예: 4분의 1, 이어서 절반) 대체하고, 각 단계에서 중요한 물성을 측정하십시오: 코팅 컬러의 보수성과 조업성, 이수의 API 여과량, 또는 사이징의 제직 효율. 물성이나 공정 범위가 움직이기 시작하면 중단하십시오.

Sentai의 지원 내용

Sentai는 샹탄의 한 사업장에서 두 가지 화학 제품을 모두 생산합니다: CMC 및 PAC 10,000 t/yr, 그리고 CMS-H, CMS-M, CMS-L 및 제지 등급 CMS-P를 생산하는 5,000 t/yr CMS 전용 라인. 제지 공장을 위해 제지 등급 CMC PC 시리즈가 CMS-P와 함께 7–600 mPa·s (2 % 용액)를 포괄하므로, 응용팀이 CMC, CMS 또는 혼합물을 제안하고 같은 시험에서 비교할 수 있습니다. 100–300 g 무료 샘플을 제공합니다.