Metilceluloza (MC) i karboksimetilceluloza (CMC) su dva zajednička celulozna derivata, široko korištena u hrani, medicini, građevinarstvu, hemijskoj industriji i drugim poljima. Iako su hemijski modificirani iz prirodne celuloze, postoje značajne razlike u hemijskoj strukturi, fizičkim i hemijskim svojstvima i aplikacijama.
1. Kemijska struktura i proces pripreme
MetilCellulose se proizvodi reagirajući celulozom metil hloridom (ili metanolom) pod alkalnim uvjetima. Tokom ovog procesa, dio hidroksilnih grupa (-OH) u molekulama celuloze zamijenjeni su metoksi skupinama (-och₃) za formiranje metilceluloze. Stupanj zamjene (DS, broj supstituenata po glukoznoj jedinici) metilceluloze određuje njegova fizička i hemijska svojstva, poput rastvorljivosti i viskoznosti.
Karboksimetilceluloza se proizvodi reagiranom celulozom hloroocetne kiseline pod alkalnim uvjetima, a hidroksilna grupa zamjenjuje karboksimetil (-ch₂cooh). Stupanj zamjene i stepen polimerizacije (DP) CMC-a utječe na njenu rastvorljivost i viskoznost u vodi. CMC obično postoji u obliku natrijum soli, zvanog natrijum karboksimetilceluloza (NACMC).
2. Fizička i hemijska svojstva
Rastvorljivost: metilcelulozori se rastvara u hladnoj vodi, ali gubi rastvorljivost i formira gel u toploj vodi. Ova termička provjera omogućava korištenje kao sredstvo za zgušnjivanje i geling u preradi hrane. CMC je topljiv i u hladnoj i toplom vodi, ali viskoznost njegovog rješenja opada kako se temperatura povećava.
Viskoznost: Na viskoznost obojišta utječe stepen zamjene i koncentracije rješenja. Viskoznost MC-a prvo se povećava, a zatim se smanjuje kako se temperatura povećava, dok viskoznost CMC smanjuje kako se temperatura povećava. To im daje svoje prednosti u različitim industrijskim primjenama.
PH Stabilnost: CMC ostaje stabilan u širokom pH rasponu, posebno pod alkalnim uvjetima, što ga čini vrlo popularnim kao stabilizatorom i zgušnjivačem u hrani i farmaceutskim proizvodima. MC je relativno stabilan pod neutralnim i blago alkalnim uvjetima, ali će se degradirati u jakim kiselinama ili alkalisom.
3. Područja aplikacija
Prehrambena industrija: metilceluloza se obično koristi u hrani kao zgušnjivača, emulgator i stabilizator. Na primjer, može oponašati ukus i teksturu masnoće prilikom stvaranja niskobne hrane. Karboksimetilceluloza se široko koristi u pićima, pečenim proizvodima i mliječnim proizvodima kao zgušnjivač i stabilizator kako bi se spriječilo odvajanje vode i poboljšanje ukusa.
Farmaceutska industrija: metilceluloza se koristi u pripremi farmaceutskih tableta kao veziva i raspaštanja, kao i kao maziva i zaštitni agent, poput oftalmološkim okom kapi kao suza. CMC se široko koristi u medicini zbog dobre biokompatibilnosti, poput pripreme održivih lijekova i ljepila u kapi za oči.
Građevinska i hemijska industrija: MC se široko koristi u građevinskim materijalima kao zgušnjivač, sredstvo za zadržavanje vode i ljepilo za cement i gips. Može poboljšati građevinsku performanse i kvalitet površine materijala. CMC se često koristi u tretmanu blata u rudarstvu nafte, gnojnicu u tekstilnom tiskaru i bojenju, površinski premaz papira itd.
4. Sigurnost i zaštita okoliša
Oboje se smatraju sigurnošću za upotrebu u hrani i farmaceutskim primjenama, ali njihovi izvori i proizvodni procesi mogu imati različite utjecaje na okoliš. Sirovine MC-a i CMC-a izvedeni su iz prirodne celuloze i biorazgradivi su, tako da rade dobro u pogledu ekološke ljubaznosti. Međutim, njihov proizvodni proces može uključivati hemijske otapala i reagense, što može imati neki utjecaj na okoliš.
5. Cijena i tržišna potražnja
Zbog različitih proizvodnih procesa, proizvodni trošak metilceluloze obično je veći, pa je njegova tržišna cijena veća od karboksimetilceluloze. CMC uglavnom ima veću potražnju na tržištu zbog šire primjene i niže troškove proizvodnje.
Iako su metilCellulose i karboksimetilceluloza oba derivate celuloze, imaju značajne razlike u strukturi, svojstvima, aplikacijama i potražnji na tržištu. MetilCellulose se uglavnom koristi u poljima hrane, medicine i građevinskog materijala zbog svoje jedinstvene termičke reverzibilnosti i visoke kontrole viskoznosti. Carboxymetil celuloza široko se koristi u hrani, lijekovima, petrohemijskoj, tekstilnoj i drugoj industriji zbog odlične topljivosti, prilagođavanja viskoznosti i široke pH prilagodljivosti. Izvođenje celuloze ovisi o specifičnom scenariju aplikaciji i potrebama.
Pošta: Aug-20-2024