2.2.4. Карбоксиметилцеллюлоза

Использование синтетических поверхностно-активных веществ, обладающих малой по сравнению с мылом способностью предотвращать обратное осаждение загрязнений на ткань, потребовало введения дополнительных компонентов, компенсирующих этот недостаток, в состав CMC.
Таким компонентом в композициях CMC является карбоксиметил-целлюлоза натриевая (КМЦ). Широкое применение карбоксиметилцеллюлозы в производстве CMC обусловлено ее антиресорбиионным действием, способностью усиливать суспендирующее действие неорганических электролитов и полифосфатов, стабилизировать пену и снижать зольность изделий из хлопчатобумажной ткани.
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (С₆Н₇O₂(ОН)_3-x(ОСН₂СОONа)_x]_n, где = 300 - 1000, - натриевая соль гликолевого эфира целлюлозы имеет следующую структурную формулу:

Карбоксиметилцеллюлоза получается в результате реакции монохлоруксусной кислоты с алкилцеллюлозой, которую, в свою очередь, получают из целлюлозы и каустической соды. Целлюлоза имеет следующую структурную формулу:

Все три гидроксильные группы в молекуле целлюлозы реакционноспособны. При взаимодействии с монохлоруксусной кислотой вначале реагирует первичная гидроксильная группа -СH₂ОН, а затем две остальные группы- ОН. Степень замещения гидроксильных групп в молекуле КМЦ влияет на растворимость натриевой соли карбокси-метилцеллюлозы в воде. Степень замещения - это число гидроксильных групп (-ОН), замещенных карбоксиметильными группами в цепи, состоящей из 100 звеньев остатков глюкозы (CH₂COONa). При полном замещении всех гидроксильных групп степень замещения равна 300. Если степень замещения ниже 50, то КМЦ растворяется только в щелочной среде.
Согласно существующим представлениям о механизме антиресорбционного действия, карбоксиметилцеллюлоза адсорбируется на волокнах ткани и на частицах загрязнения и придает им отрицательный заряд, так как карбоксильные группы (СOO^-), входящие в молекулу КМЦ, заряжены отрицательно. В результате происходит взаимное отталкивание одноименно заряженных частиц загрязнения и ткани, что предотвращает реосаждение загрязненных частиц.
Подобный механизм справедлив для хлопчатобумажных тканей. Значительно сложнее противодействовать обратному осаждению загрязнений при стирке изделий из синтетических тканей. Полиэфирные волокна обладают ярко выраженными гидрофобными свойствами, поэтому карбоксиметилцеллюлоза не удерживается на поверхности ткани и не может препятствовать реосаждению загрязнений. В качестве антиресорбентов для синтетических волокон могут быть использованы целлюлозные эфиры, такие как метилгидроксипропилцеллюлоза или этилоксиэтилцеллюлоза, а для шерсти и шелка - поливинилпирролидон.