Метылцэлюлоза (MC) і карбоксиметилцеллюлоза (CMC) з'яўляюцца двума распаўсюджанымі вытворнымі цэлюлозы, шырока выкарыстоўваюцца ў ежы, медыцыне, будаўніцтве, хімічнай прамысловасці і іншых галінах. Хоць усе яны хімічна мадыфікаваны з натуральнай цэлюлозы, існуюць істотныя адрозненні ў хімічнай структуры, фізічных і хімічных уласцівасцях і прымяненні.
1. Хімічная структура і працэс атрымання
Метылцэлюлоза атрымліваецца пры ўзаемадзеянні цэлюлозы з хларыдам метыла (або метанолам) у шчолачных умовах. У ходзе гэтага працэсу частка гідраксільных груп (-OH) у малекулах цэлюлозы замяняецца метоксигруппами (-OCH3) з адукацыяй метылцэлюлозы. Ступень замяшчэння (DS, колькасць намеснікаў на адзінку глюкозы) метылцэлюлозы вызначае яе фізічныя і хімічныя ўласцівасці, такія як растваральнасць і глейкасць.
Карбоксиметилцеллюлоза атрымліваецца пры рэакцыі цэлюлозы з хлоруксусной кіслатой у шчолачных умовах, і гідраксільная група замяняецца на карбоксиметил (-CH₂COOH). Ступень замяшчэння і ступень полімерызацыі (СП) КМЦ ўплываюць на яе растваральнасць і глейкасць у вадзе. КМЦ звычайна існуе ў выглядзе натрыевай солі, якая называецца натрыевая соль карбоксиметилцеллюлозы (NaCMC).
2. Фізічныя і хімічныя ўласцівасці
Растваральнасць: Метылцэлюлоза раствараецца ў халоднай вадзе, але губляе растваральнасць і ўтварае гель у гарачай вадзе. Гэтая цеплавая зварачальнасць дазваляе выкарыстоўваць яго ў якасці загушчальніка і жэліруючы агента ў харчовай прамысловасці. КМЦ раствараецца як у халоднай, так і ў гарачай вадзе, але глейкасць яе раствора памяншаецца з павышэннем тэмпературы.
Глейкасць: на глейкасць абодвух ўплывае ступень замяшчэння і канцэнтрацыя раствора. Глейкасць MC спачатку ўзрастае, а затым памяншаецца з павышэннем тэмпературы, у той час як глейкасць CMC памяншаецца з павышэннем тэмпературы. Гэта дае ім уласныя перавагі ў розных прамысловых прымяненнях.
Стабільнасць pH: CMC застаецца стабільным у шырокім дыяпазоне pH, асабліва ў шчолачных умовах, што робіць яго вельмі папулярным у якасці стабілізатара і загушчальніка ў харчовых прадуктах і фармацэўтычных прэпаратах. MC адносна стабільны ў нейтральных і слабашчолачных умовах, але руйнуецца ў моцных кіслотах або шчолачах.
3. Вобласці прымянення
Харчовая прамысловасць: Метылцэлюлоза звычайна выкарыстоўваецца ў харчовых прадуктах у якасці загушчальніка, эмульгатора і стабілізатара. Напрыклад, ён можа імітаваць густ і тэкстуру тлушчу пры вытворчасці прадуктаў з нізкім утрыманнем тлушчу. Карбоксиметилцеллюлоза шырока выкарыстоўваецца ў напоях, хлебабулачных вырабах і малочных прадуктах у якасці загушчальніка і стабілізатара для прадухілення аддзялення вады і паляпшэння густу.
Фармацэўтычная прамысловасць: Метылцэлюлоза выкарыстоўваецца для падрыхтоўкі фармацэўтычных таблетак у якасці злучнага рэчыва і разрыхляльніка, а таксама ў якасці змазкі і ахоўнага агента, напрыклад, у афтальмалагічных вочных кроплях у якасці заменніка слёзы. КМЦ шырока выкарыстоўваецца ў медыцыне дзякуючы сваёй добрай біясумяшчальнасці, напрыклад, для падрыхтоўкі лекаў з працяглым вызваленнем і клеяў у вочных кроплях.
Будаўніцтва і хімічная прамысловасць: MC шырока выкарыстоўваецца ў будаўнічых матэрыялах у якасці загушчальніка, водаўтрымоўвальніка і клею для цэменту і гіпсу. Гэта можа палепшыць характарыстыкі канструкцыі і якасць паверхні матэрыялаў. КМЦ часта выкарыстоўваецца ў апрацоўцы гразей пры здабычы нафтавых радовішчаў, шлам пры друку і фарбаванні тэкстылю, пакрыцці паверхні паперы і г.д.
4. Бяспека і ахова навакольнага асяроддзя
Абодва яны лічацца бяспечнымі для выкарыстання ў харчовай і фармацэўтычнай прамысловасці, але іх крыніцы і вытворчыя працэсы могуць мець рознае ўздзеянне на навакольнае асяроддзе. Сыравіну MC і CMC атрымліваюць з натуральнай цэлюлозы і паддаюцца біяраскладанню, таму яны добра працуюць з пункту гледжання экалагічнасці. Аднак працэс іх вытворчасці можа ўключаць у сябе хімічныя растваральнікі і рэагенты, якія могуць аказаць пэўны ўплыў на навакольнае асяроддзе.
5. Кошт і рынкавы попыт
З-за розных вытворчых працэсаў кошт вытворчасці метылцэлюлозы звычайна вышэй, таму яе рынкавая цана таксама вышэйшая, чым карбоксиметилцеллюлозы. CMC звычайна мае большы попыт на рынку з-за больш шырокага прымянення і меншых вытворчых выдаткаў.
Нягледзячы на тое, што метылцэлюлоза і карбоксиметилцеллюлоза з'яўляюцца вытворнымі цэлюлозы, яны маюць значныя адрозненні ў структуры, уласцівасцях, прымяненні і рынкавым попыце. Метылцэлюлоза ў асноўным выкарыстоўваецца ў харчовай, медыцынскай і будаўнічых матэрыялах дзякуючы сваёй унікальнай цеплавой зварачальнасці і высокаму кантролю глейкасці. Карбоксиметилцеллюлоза шырока выкарыстоўваецца ў харчовай, медыцынскай, нафтахімічнай, тэкстыльнай і іншых галінах прамысловасці з-за яе выдатнай растваральнасці, рэгулявання глейкасці і шырокай адаптыўнасці рН. Выбар вытворнага цэлюлозы залежыць ад канкрэтнага сцэнарыя прымянення і патрэбаў.
Час публікацыі: 20 жніўня 2024 г