Метилцелулозата (MC) и карбоксиметилцелулозата (CMC) са две често срещани целулозни производни, широко използвани в храните, медицината, строителството, химическата промишленост и други полета. Въпреки че всички те са химически модифицирани от естествената целулоза, има значителни разлики в химическата структура, физическите и химичните свойства и приложенията.
1. Химическа структура и процес на подготовка
Метилцелулозата се произвежда чрез реагиране на целулоза с метилхлорид (или метанол) при алкални условия. По време на този процес част от хидроксилните групи (-OH) в целулозните молекули се заменят от метокси групи (-och₃) за образуване на метилцелулоза. Степента на заместване (DS, броят на заместителите на глюкозна единица) на метилцелулозата определя неговите физически и химични свойства, като разтворимост и вискозитет.
Карбоксиметилцелулозата се произвежда чрез реагиране на целулоза с хлорооцетна киселина при алкални условия и хидроксилната група се заменя с карбоксиметил (-ch₂cooh). Степента на заместване и степента на полимеризация (DP) на CMC влияят на неговата разтворимост и вискозитет във водата. CMC обикновено съществува под формата на натриева сол, наречена натриева карбоксиметилцелулоза (NACMC).
2. Физически и химични свойства
Разтворимост: Метилцелулозата се разтваря в студена вода, но губи разтворимост и образува гел в гореща вода. Тази термична обратимост позволява използването му като сгъстител и желовен агент при преработката на храни. CMC е разтворим както в студена, така и в гореща вода, но вискозитетът на разтвора му намалява с увеличаване на температурата.
Вискозитет: Вискозитетът и на двете се влияе от степента на заместване и концентрацията на разтвора. Вискозитетът на MC първо се увеличава и след това намалява с увеличаване на температурата, докато вискозитетът на CMC намалява с увеличаване на температурата. Това им дава своите собствени предимства в различни индустриални приложения.
PH стабилност: CMC остава стабилен в широк диапазон на pH, особено при алкални условия, което го прави много популярен като стабилизатор и сгъстител в храната и фармацевтичните продукти. MC е сравнително стабилен при неутрални и леко алкални условия, но ще се разгради при силни киселини или алкали.
3. Области на кандидатстване
Хранителната индустрия: Метилцелулозата се използва често в храната като сгъстител, емулгатор и стабилизатор. Например, той може да имитира вкуса и текстурата на мазнините при производство на храни с ниско съдържание на мазнини. Карбоксиметилцелулозата се използва широко в напитки, печива и млечни продукти като сгъстител и стабилизатор, за да се предотврати разделянето на водата и да се подобри вкуса.
Фармацевтична индустрия: Метилцелулозата се използва при получаването на фармацевтични таблетки като свързващо вещество и разпадане, а също и като смазочен и защитен агент, например при офталмологични капки за очи като заместител на сълза. CMC се използва широко в медицината поради добрата си биосъвместимост, като приготвянето на лекарства с продължително освобождаване и лепила при капки за очи.
Строителство и химическа промишленост: MC се използва широко в строителните материали като сгъстител, задържащ вода и лепило за цимент и гипс. Той може да подобри строителните характеристики и качеството на повърхността на материалите. CMC често се използва при обработка на кал при добив на нефтени находища, каша в текстилния печат и боядисване, повърхностно покритие на хартия и др.
4. Защита на безопасността и околната среда
И двете се считат за безопасни за употреба в хранителни и фармацевтични приложения, но техните източници и производствени процеси могат да имат различно въздействие върху околната среда. Суровините на MC и CMC са получени от естествена целулоза и са биоразградими, така че те се представят добре по отношение на дружелюбността на околната среда. Техният производствен процес обаче може да включва химически разтворители и реагенти, които могат да окажат известно влияние върху околната среда.
5. Търсене на цена и пазар
Поради различни производствени процеси, производствената цена на метилцелулозата обикновено е по -висока, така че пазарната му цена също е по -висока от карбоксиметилцелулозата. CMC обикновено има по -голямо търсене на пазара поради по -широкото си приложение и по -ниските производствени разходи.
Въпреки че метилцелулозата и карбоксиметилцелулозата са както производни на целулозата, те имат значителни разлики в структурата, свойствата, приложенията и търсенето на пазара. Метилцелулозата се използва главно в областта на храните, лекарствата и строителните материали поради уникалната си термична обратимост и висок контрол на вискозитета. Карбоксиметил целулозата се използва широко в храни, лекарства, нефтохимични, текстилни и други индустрии поради отличната си разтворимост, регулиране на вискозитета и широка адаптивност на pH. Изборът на целулозно производно зависи от специфичния сценарий и нужди на приложението.
Време за публикация: 20-2024 август