Metilceliuliozė (MC) ir karboksimetilceliuliozė (CMC) yra du įprasti celiuliozės dariniai, plačiai naudojami maiste, medicinoje, statyboje, chemijos pramonėje ir kitose srityse. Nors jie visi yra chemiškai modifikuoti iš natūralios celiuliozės, yra reikšmingų cheminės struktūros, fizinių ir cheminių savybių ir taikymo skirtumų.
1. Cheminės struktūros ir paruošimo procesas
Metilceliuliozė gaminama reaguojant celiuliozę su metil chloridu (arba metanoliu) šarmėmis. Šio proceso metu dalis hidroksilo grupių (-oh) celiuliozės molekulėse yra pakeičiamos metoksi grupėmis (-och₃), kad susidarytų metilceliuliozė. Metilceliuliozės pakaitalų laipsnis (DS, pakaitų skaičius viename gliukozės vienete) lemia jo fizines ir chemines savybes, tokias kaip tirpumas ir klampumas.
Karboksimetilceliuliozė gaminama reaguojant į celiuliozę su chloroacto rūgštimi šarminėmis sąlygomis, o hidroksilo grupė pakeičiama karboksimetil (-ch₂cooh). CMC polimerizacijos (DP) pakeitimo laipsnis ir laipsnis daro įtaką jo tirpumui ir klampumui vandenyje. CMC paprastai egzistuoja natrio druskos pavidalu, vadinama natrio karboksimetilceliulioze (NaCMC).
2. Fizinės ir cheminės savybės
Tirpumas: metilceliuliozė ištirpsta šaltame vandenyje, tačiau praranda tirpumą ir suformuoja gelį karštu vandeniu. Šis šiluminis grįžtamumas leidžia jį naudoti kaip tirštiklio ir žandikaulio medžiagą maisto apdorojimui. CMC tirpsta tiek šaltame, tiek karštame vandenyje, tačiau jo tirpalo klampumas mažėja, kai temperatūra padidėja.
Klampumas: Abiejų klampumui įtakos turi pakaitalų ir tirpalo koncentracijos laipsnis. MC klampumas pirmiausia padidėja, o po to mažėja, kai temperatūra padidėja, o CMC klampumas mažėja didėjant temperatūrai. Tai suteikia jiems savo pranašumų skirtingose pramonės programose.
PH stabilumas: CMC išlieka stabilus plačiame pH diapazone, ypač šarminėmis sąlygomis, todėl jis yra labai populiarus kaip stabilizatorius ir tirštiklis maiste ir farmacijoje. MC yra santykinai stabilus esant neutralioms ir šiek tiek šarminėms sąlygoms, tačiau jis skaidys stiprias rūgštis ar šarvus.
3. Taikymo sritys
Maisto pramonė: metilceliuliozė dažniausiai naudojama maiste kaip tirštiklis, emulsiklis ir stabilizatorius. Pvz., Gaminant neriebų maistą, jis gali imituoti riebalų skonį ir tekstūrą. Karboksimetilceliuliozė yra plačiai naudojama gėrimuose, kepiniuose ir pieno produktuose kaip tirštiklis ir stabilizatorius, siekiant išvengti vandens atskyrimo ir pagerinti skonį.
Farmacijos pramonė: Metilceliuliozė naudojama ruošiant farmacijos tabletes kaip segtuvą ir dezintegrantą, taip pat kaip tepalų ir apsauginį agentą, pavyzdžiui, oftalmologiniuose akių lašuose kaip ašarų pakaitalas. CMC yra plačiai naudojamas medicinoje dėl gero biologinio suderinamumo, pavyzdžiui, paruošiant nuolatinį atpalaidavimo vaistus ir klijus akių lašuose.
Statybos ir chemijos pramonė: MC yra plačiai naudojamas statybinėse medžiagose kaip tirštiklis, vandens laikymo priemonė ir klijai cementui ir gipsui. Tai gali pagerinti medžiagų statybos našumą ir paviršiaus kokybę. CMC dažnai naudojamas apdorojant purvą naftos lauko kasyboje, srutos tekstilės spausdinimo ir dažymo, popieriaus paviršiaus dengimo ir kt.
4. Saugos ir aplinkos apsauga
Abu laikomi saugiais naudoti maisto ir farmacijos reikmėms, tačiau jų šaltiniai ir gamybos procesai gali turėti skirtingą poveikį aplinkai. MC ir CMC žaliavos yra gaunamos iš natūralios celiuliozės ir yra biologiškai skaidžios, todėl jos gerai veikia draugiškumą aplinkai. Tačiau jų gamybos procesas gali apimti cheminius tirpiklius ir reagentus, kurie gali turėti tam tikrą poveikį aplinkai.
5. Kainos ir rinkos paklausa
Dėl skirtingų gamybos procesų metilceliuliozės gamybos kaina paprastai yra didesnė, todėl jos rinkos kaina taip pat yra didesnė nei karboksimetilceliuliozės. CMC paprastai turi didesnę rinkos paklausą dėl platesnio taikymo ir mažesnių gamybos išlaidų.
Nors metilceliuliozė ir karboksimetilceliuliozė yra ir celiuliozės dariniai, jie turi reikšmingų struktūros, savybių, taikymo ir rinkos poreikio skirtumų. Metilceliuliozė daugiausia naudojama maisto, vaistų ir statybinių medžiagų laukuose dėl unikalaus šiluminio grįžtamumo ir didelio klampumo kontrolės. Karboksimetil -celiuliozė buvo plačiai naudojama maisto, medicinos, naftos chemijos, tekstilės ir kitose pramonės šakose dėl puikaus tirpumo, klampumo koregavimo ir plataus PH pritaikomumo. Celiuliozės darinio pasirinkimas priklauso nuo konkretaus taikymo scenarijaus ir poreikių.
Pašto laikas: 2012 m. Rugpjūčio 20 d