Metyyliselluloosa (MC) ja karboksimetyyliselluloosa (CMC) ovat kaksi yleistä selluloosajohdannaista, joita käytetään laajasti elintarvikkeissa, lääketieteessä, rakentamisessa, kemianteollisuudessa ja muissa aloissa. Vaikka niitä kaikkia on kemiallisesti muokattu luonnollisesta selluloosasta, kemiallisessa rakenteessa, fysikaalisissa ja kemiallisissa ominaisuuksissa ja sovelluksissa on merkittäviä eroja.
1. Kemiallinen rakenne ja valmistusprosessi
Metyyliselluloosa tuotetaan reagoimalla selluloosa metyylikloridin (tai metanolin) kanssa alkalisissa olosuhteissa. Tämän prosessin aikana osa selluloosan molekyyleiden hydroksyyliryhmistä (-OH) korvataan metoksiryhmillä (-och₃) metyyliselluloosan muodostamiseksi. Metyyliselluloosan substituutioaste (DS, substituenttien lukumäärä glukoosiyksikköä kohti) määrittää sen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, kuten liukoisuus ja viskositeetti.
Karboksimetyyliselluloosa tuotetaan reagoimalla selluloosan kanssa klorooetikkahapolla emäksisissä olosuhteissa, ja hydroksyyliryhmä korvataan karboksimetyylillä (-CH₂COOH). CMC: n substituutioaste ja polymeroinnin aste (DP) vaikuttavat sen liukoisuuteen ja viskositeettiin vedessä. CMC esiintyy yleensä natriumsuolan muodossa, nimeltään natriumkarboksimetyyliselluloosa (NACMC).
2. fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Liukoisuus: Metyyliselluloosa liukenee kylmään veteen, mutta menettää liukoisuuden ja muodostaa geelin kuumaan veteen. Tämä lämmön palautuvuus mahdollistaa sen käytön sakeutusaineena ja geeliytymisaineena elintarvikkeiden jalostuksessa. CMC on liukoinen sekä kylmässä että kuumassa vedessä, mutta sen liuoksen viskositeetti laskee lämpötilan noustessa.
Viskositeetti: Molempien viskositeettiin vaikuttaa substituutio- ja liuoskonsentraatio. MC: n viskositeetti kasvaa ensin ja laskee sitten lämpötilan noustessa, kun taas CMC: n viskositeetti laskee lämpötilan noustessa. Tämä antaa heille omat edut eri teollisissa sovelluksissa.
PH -stabiilisuus: CMC pysyy vakaana laajalla pH -alueella, etenkin emäksisissä olosuhteissa, mikä tekee siitä erittäin suosittua stabilisaattorina ja sakeutusaineena elintarvikkeissa ja lääkkeissä. MC on suhteellisen stabiili neutraaleissa ja hiukan alkalisissa olosuhteissa, mutta se hajoaa vahvoissa hapoissa tai alkalissa.
3. Sovellusalueet
Elintarviketeollisuus: Metyyliselluloosaa käytetään yleisesti elintarvikkeissa sakeutusaineena, emulgoijana ja stabilointina. Esimerkiksi se voi jäljitellä rasvan makua ja tekstuuria tuotettaessa vähärasvaisia ruokia. Karboksimetyyliselluloosaa käytetään laajasti juomissa, leipomotuotteissa ja maitotuotteissa sakeutusaineena ja stabilointinä veden erottamisen estämiseksi ja maun parantamiseksi.
Farmaseuttinen teollisuus: Metyyliselluloosaa käytetään farmaseuttisten tablettien valmistuksessa sideaineena ja hajoajana sekä voiteluaineena ja suojaavana aineena, kuten oftalmisissa silmätiloissa kyyneleiden korvikkeena. CMC: tä käytetään laajasti lääketieteessä sen hyvän biologisen yhteensopivuuden vuoksi, kuten jatkuvien vapauttavien lääkkeiden ja silmien tippojen valmistelu.
Rakennus- ja kemianteollisuus: MC: tä käytetään laajasti rakennusmateriaaleissa sakeutusaineena, veden pidätysaineena ja liimana sementtiin ja kipsiä varten. Se voi parantaa materiaalien rakennuskykyä ja pinnan laatua. CMC: tä käytetään usein mutakäsittelyssä öljykentän louhinnassa, lietteessä tekstiilien tulostamisessa ja värjäyksessä, paperin pintapäällyste jne.
4. Turvallisuus ja ympäristönsuojelu
Molempia pidetään turvallisina käytettäväksi elintarvikkeiden ja lääkkeiden sovelluksissa, mutta niiden lähteillä ja tuotantoprosesseilla voi olla erilaisia vaikutuksia ympäristöön. MC: n ja CMC: n raaka -aineet ovat peräisin luonnollisesta selluloosasta ja ovat biohajoavia, joten ne toimivat hyvin ympäristöystävällisyyden suhteen. Niiden tuotantoprosessiin voi kuitenkin liittyä kemiallisia liuottimia ja reagensseja, joilla voi olla jonkin verran vaikutusta ympäristöön.
5. Hinta- ja markkinoiden kysyntä
Eri tuotantoprosessien vuoksi metyyliselluloosan tuotantokustannukset ovat yleensä korkeammat, joten sen markkinahinta on myös korkeampi kuin karboksimetyyliselluloosa. CMC: llä on yleensä suurempi markkinoiden kysyntä sen laajemman sovelluksen ja alhaisempien tuotantokustannusten vuoksi.
Vaikka metyyliselluloosa ja karboksimetyyliselluloosa ovat molemmat selluloosan johdannaiset, niillä on merkittäviä eroja rakenteessa, ominaisuuksissa, sovelluksissa ja markkinoiden kysynnässä. Metyyliselluloosaa käytetään pääasiassa elintarvikkeiden, lääketieteen ja rakennusmateriaalien pelloilla sen ainutlaatuisen lämmön palautuvuuden ja korkean viskositeetin hallinnan vuoksi. Karboksimetyyliselluloosaa on käytetty laajasti elintarvikkeissa, lääketieteessä, petrokemiallisissa, tekstiilissä ja muissa toimialoissa sen erinomaisen liukoisuuden, viskositeetin säätämisen ja laajan pH: n mukautuvuuden vuoksi. Selluloosajohdannaisen valinta riippuu erityisestä sovellusskenaariosta ja tarpeista.
Viestin aika: elokuu 20-2024