Metilcellulosa (MC) e carbossimetilcellulosa (CMC) sono due derivati comuni di cellulosa, ampiamente utilizzati in cibo, medicina, costruzione, industria chimica e altri campi. Sebbene siano tutti modificati chimicamente dalla cellulosa naturale, ci sono differenze significative nella struttura chimica, proprietà fisiche e chimiche e applicazioni.
1. Struttura chimica e processo di preparazione
Il metilcellulosa viene prodotto reagendo la cellulosa con metil cloruro (o metanolo) in condizioni alcaline. Durante questo processo, parte dei gruppi idrossilici (-OH) nelle molecole di cellulosa viene sostituita da gruppi di metossi (-och₃) per formare metilcellulosa. Il grado di sostituzione (DS, il numero di sostituenti per unità di glucosio) di metilcellulosa determina le sue proprietà fisiche e chimiche, come la solubilità e la viscosità.
Il carbossimetilcellulosa è prodotto reagendo la cellulosa con acido cloroacetico in condizioni alcaline e il gruppo idrossilico è sostituito da carbossimetil (-ch₂cooh). Il grado di sostituzione e il grado di polimerizzazione (DP) di CMC influenzano la sua solubilità e viscosità in acqua. CMC di solito esiste sotto forma di sale di sodio, chiamato carbossimetilcellulosa di sodio (NACMC).
2. Proprietà fisiche e chimiche
Solubilità: la metilcellulosa si dissolve in acqua fredda, ma perde solubilità e forma un gel in acqua calda. Questa reversibilità termica consente il suo utilizzo come addensante e agente di gelificazione nella lavorazione degli alimenti. La CMC è solubile in acqua fredda e calda, ma la viscosità della sua soluzione diminuisce all'aumentare della temperatura.
Viscosità: la viscosità di entrambi è influenzata dal grado di sostituzione e concentrazione della soluzione. La viscosità di MC prima aumenta e quindi diminuisce all'aumentare della temperatura, mentre la viscosità della CMC diminuisce all'aumentare della temperatura. Ciò offre loro i propri vantaggi in diverse applicazioni industriali.
Stabilità del pH: la CMC rimane stabile su una vasta gamma di pH, in particolare in condizioni alcaline, il che lo rende molto popolare come stabilizzatore e addensante negli alimenti e nei prodotti farmaceutici. L'MC è relativamente stabile in condizioni neutre e leggermente alcaline, ma si degraderà in acidi forti o alcali.
3. Aree di applicazione
Industria alimentare: la metilcellulosa è comunemente usata nel cibo come addensante, emulsionante e stabilizzatore. Ad esempio, può imitare il gusto e la consistenza del grasso quando si producono cibi a basso contenuto di grassi. Il carbossimetilcellulosa è ampiamente utilizzato in bevande, prodotti da forno e prodotti lattiero -caseari come addensante e stabilizzatore per prevenire la separazione dell'acqua e migliorare il gusto.
Industria farmaceutica: la metilcellulosa viene utilizzata nella preparazione di compresse farmaceutiche come legante e disintegranti, e anche come agente lubrificante e protettivo, come negli occhiali oftalmici come sostituto della lacrima. La CMC è ampiamente utilizzata in medicina a causa della sua buona biocompatibilità, come la preparazione di farmaci a rilascio prolungato e adesivi nei colli.
COSTRUZIONE E CHIMICA: MC è ampiamente utilizzato nei materiali da costruzione come addensante, agente di fissaggio dell'acqua e adesivo per cemento e gesso. Può migliorare le prestazioni della costruzione e la qualità della superficie dei materiali. La CMC è spesso utilizzata nel trattamento del fango nell'estrazione del campo petrolifero, del liquame nella stampa e nella tintura tessile, nel rivestimento superficiale della carta, ecc.
4. Sicurezza e protezione ambientale
Entrambi sono considerati sicuri per l'uso nelle applicazioni alimentari e farmaceutiche, ma le loro fonti e processi di produzione possono avere impatti diversi sull'ambiente. Le materie prime di MC e CMC sono derivate dalla cellulosa naturale e sono biodegradabili, quindi si comportano bene in termini di cordialità ambientale. Tuttavia, il loro processo di produzione può comportare solventi chimici e reagenti, che possono avere un certo impatto sull'ambiente.
5. Prezzo e domanda di mercato
A causa dei diversi processi di produzione, il costo di produzione della metilcellulosa è generalmente più elevato, quindi il suo prezzo di mercato è anche superiore al carbossimetilcellulosa. CMC ha generalmente una maggiore domanda di mercato a causa della sua più ampia applicazione e dei costi di produzione inferiori.
Sebbene la metilcellulosa e il carbossimetilcellulosa siano entrambi derivati della cellulosa, hanno differenze significative nella struttura, nelle proprietà, nelle applicazioni e nella domanda di mercato. La metilcellulosa viene utilizzata principalmente nei campi di cibo, medicina e materiali da costruzione grazie alla sua reversibilità termica unica e al controllo ad alta viscosità. Il carbossimetil cellulosa è stato ampiamente utilizzato in cibo, medicina, petrolchimico, tessile e altri settori a causa della sua eccellente solubilità, regolazione della viscosità e ampia adattabilità del pH. La scelta del derivato della cellulosa dipende dallo scenario e dalle esigenze specifiche dell'applicazione.
Tempo post: agosto 20-2024