Metüültselluloos (MC) ja karboksümetüülselluloos (CMC) on kaks tavalist tselluloosi derivaati, mida kasutatakse laialdaselt toidu, meditsiini, ehituse, keemiatööstuse ja muu põldude alal. Ehkki need kõik on keemiliselt modifitseeritud looduslikust tselluloosist, on keemilises struktuuris, füüsikalistes ja keemilistes omadustes ning rakendustes olulisi erinevusi.
1. keemiline struktuur ja ettevalmistamise protsess
Metüültselluloosi toodetakse tselluloosi reageerimisel metüülkloriidiga (või metanooliga) aluselistes tingimustes. Selle protsessi käigus asendatakse metüültselluloosi moodustamiseks tselluloosimolekulides osa hüdroksüülrühmadest (-OH). Metüültselluloosi asendamise aste (DS, asendajate arv glükoosisisalduse ühiku kohta) määrab selle füüsikalised ja keemilised omadused, näiteks lahustuvus ja viskoossus.
Karboksümetüültselluloosi toodetakse tselluloosi reageerimisel kloroäädikhappega aluselistes tingimustes ja hüdroksüülrühm asendatakse karboksümetüülga (-ch₂CooH). CMC asendamise aste ja polümerisatsiooni aste (DP) mõjutavad selle lahustuvust ja viskoossust vees. CMC eksisteerib tavaliselt naatriumisoola kujul, mida nimetatakse naatriumkarboksümetüültulloosiks (NACMC).
2. füüsikalised ja keemilised omadused
Lahustuvus: metüülselluloos lahustub külma veega, kuid kaotab lahustuvuse ja moodustab geeli kuumas vees. See termiline pöörduvus võimaldab seda toidu töötlemisel kasutada paksendajana ja geelistusainena. CMC lahustub nii külma kui ka kuuma veega, kuid selle lahuse viskoossus väheneb temperatuuri tõustes.
Viskoossus: mõlema viskoossust mõjutab asendamise aste ja lahuse kontsentratsioon. MC viskoossus suureneb kõigepealt ja väheneb siis temperatuuri tõustes, samas kui CMC viskoossus väheneb temperatuuri tõustes. See annab neile oma eelised erinevates tööstusrakendustes.
PH stabiilsus: CMC jääb stabiilseks laia pH -vahemiku kohal, eriti aluselistes tingimustes, mis muudab selle toidu- ja farmaatsiatoodete stabilisaatorina ja paksendajana väga populaarseks. MC on neutraalsetes ja kergelt aluselistes tingimustes suhteliselt stabiilne, kuid see laguneb tugevate hapete või leeliste korral.
3. rakendusalad
Toiduainetööstus: metüülselluloosi kasutatakse toidus tavaliselt paksendaja, emulgaatorina ja stabilisaatorina. Näiteks võib see jäljendada rasva maitset ja tekstuuri madala rasvasisaldusega toitude tootmisel. Karboksümetüültselluloosi kasutatakse laialdaselt jookides, pagaritoodetes ja piimatoodetes paksendajana ja stabilisaatorina, et vältida vee eraldumist ja parandada maitset.
Farmaatsiatööstus: metüültselluloosi kasutatakse farmaatsiatablettide valmistamisel sideaine ja lagundajana ning ka määrdeaine ja kaitsevahendina, näiteks oftalmoloogilistel silmatilkadel rebeneva asendajana. CMC-d kasutatakse meditsiinis laialdaselt selle hea biosobivuse tõttu, näiteks püsiva vabanemise ravimite ja silmatilgade liimide valmistamise tõttu.
Ehitus- ja keemiatööstus: MC -d kasutatakse ehitusmaterjalides laialdaselt paksendajana, veehoidla ja tsemendi ja kipsi liimina. See võib parandada materjalide ehituse jõudlust ja pinnakvaliteeti. CMC -d kasutatakse sageli muda töötlemisel õlivälja kaevandamisel, tekstiiliprintimisel ja värvimisel, paberi pinnakattel jne.
4. ohutus- ja keskkonnakaitse
Mõlemat peetakse toidu- ja farmaatsiarakendustes kasutamiseks ohutuks, kuid nende allikad ja tootmisprotsessid võivad olla keskkonnale erinevad. MC ja CMC toorained on saadud looduslikust tselluloosist ja on biolagunevad, nii et need toimivad hästi keskkonnasõbralikkuse osas. Kuid nende tootmisprotsess võib hõlmata keemilisi lahusteid ja reagente, mis võivad keskkonnale teatavat mõju avaldada.
5. Hind ja turunõudlus
Erinevate tootmisprotsesside tõttu on metüültselluloosi tootmiskulud tavaliselt kõrgemad, seega on selle turuhind ka kõrgem kui karboksümetülselluloos. CMC -l on üldiselt suurem turunõudlus tänu laiemale rakendusele ja madalamatele tootmiskuludele.
Ehkki metüültselluloos ja karboksümetüülselluloos on mõlemad tselluloosi derivaadid, on neil olulised erinevused struktuuri, omaduste, rakenduste ja turunõudluse osas. Metüültselluloosi kasutatakse peamiselt toidu, ravimite ja ehitusmaterjalide valdkonnas selle ainulaadse termilise pöörduvuse ja kõrge viskoossuse kontrolli tõttu. Karboksümetüültselluloosi on laialdaselt kasutatud toidu, ravimite, naftakeemia, tekstiil- ja muudes tööstusharudes, kuna see on suurepärane lahustuvus, viskoossuse kohandamine ja laia pH kohanemisvõime. Tselluloosi tuletise valik sõltub konkreetsest rakenduse stsenaariumist ja vajadustest.
Postiaeg: 20. august 20124