Метилцелулозата (MC) и карбоксиметилцелулозата (CMC) се два вообичаени деривати на целулоза, широко користени во храната, медицината, градежништвото, хемиската индустрија и други области. Иако сите тие се хемиски модифицирани од природна целулоза, постојат значителни разлики во хемиската структура, физичките и хемиските својства и примената.
1. Хемиска структура и процес на подготовка
Метилцелулозата се произведува со реакција на целулоза со метил хлорид (или метанол) во алкални услови. Во текот на овој процес, дел од хидроксилните групи (-OH) во молекулите на целулоза се заменуваат со метокси групи (-OCH3) за да се формира метилцелулоза. Степенот на супституција (DS, број на супституенти по единица гликоза) на метилцелулозата ги одредува нејзините физички и хемиски својства, како што се растворливост и вискозност.
Карбоксиметилцелулозата се произведува со реакција на целулоза со хлорооцетна киселина во алкални услови, а хидроксилната група се заменува со карбоксиметил (-CH2COOH). Степенот на супституција и степенот на полимеризација (DP) на CMC влијаат на неговата растворливост и вискозност во вода. CMC обично постои во форма на натриумова сол, наречена натриум карбоксиметилцелулоза (NaCMC).
2. Физички и хемиски својства
Растворливост: метилцелулозата се раствора во ладна вода, но ја губи растворливоста и формира гел во топла вода. Оваа термичка реверзибилност овозможува негова употреба како згуснувач и средство за гелирање во преработката на храната. CMC е растворлив и во ладна и во топла вода, но вискозноста на неговиот раствор се намалува како што се зголемува температурата.
Вискозитет: Вискозноста на двете е под влијание на степенот на супституција и концентрацијата на растворот. Вискозноста на MC прво се зголемува, а потоа се намалува како што се зголемува температурата, додека вискозноста на CMC се намалува како што се зголемува температурата. Ова им дава свои предности во различни индустриски апликации.
Стабилност на pH: CMC останува стабилен во широк опсег на pH, особено во алкални услови, што го прави многу популарен како стабилизатор и згуснувач во храната и фармацевтските производи. MC е релативно стабилен при неутрални и малку алкални услови, но ќе се разградува во силни киселини или алкалии.
3. Области за примена
Прехранбена индустрија: Метилцелулозата најчесто се користи во храната како згуснувач, емулгатор и стабилизатор. На пример, може да го имитира вкусот и текстурата на маснотиите при производство на храна со малку маснотии. Карбоксиметилцелулозата е широко користена во пијалоци, печива и млечни производи како згуснувач и стабилизатор за да се спречи одвојување на водата и да се подобри вкусот.
Фармацевтска индустрија: Метилцелулозата се користи во подготовката на фармацевтски таблети како врзивно средство и дезинтегратор, а исто така и како лубрикант и заштитно средство, како на пример во офталмолошките капки за очи како замена за солзи. CMC е широко користен во медицината поради неговата добра биокомпатибилност, како што е подготовката на лекови со продолжено ослободување и лепила во капки за очи.
Градежна и хемиска индустрија: MC е широко користен во градежни материјали како згуснувач, средство за задржување вода и лепило за цемент и гипс. Може да ги подобри градежните перформанси и квалитетот на површината на материјалите. CMC често се користи за третман на кал во рударството на нафтени полиња, кашеста маса во печатење и боење на текстил, површинско обложување на хартија итн.
4. Безбедност и заштита на животната средина
И двете се сметаат за безбедни за употреба во храна и фармацевтски апликации, но нивните извори и производствени процеси може да имаат различни влијанија врз животната средина. Суровините на MC и CMC се добиени од природна целулоза и се биоразградливи, така што тие се добри во однос на еколошката пријатност. Сепак, нивниот процес на производство може да вклучува хемиски растворувачи и реагенси, кои може да имаат одредено влијание врз животната средина.
5. Цена и побарувачка на пазарот
Поради различните производни процеси, производната цена на метилцелулозата е обично повисока, па нејзината пазарна цена е исто така повисока од карбоксиметилцелулозата. CMC генерално има поголема побарувачка на пазарот поради неговата поширока примена и пониските трошоци за производство.
Иако метилцелулозата и карбоксиметилцелулозата се и деривати на целулоза, тие имаат значителни разлики во структурата, својствата, апликациите и побарувачката на пазарот. Метилцелулозата главно се користи во областа на храната, медицината и градежните материјали поради уникатната термичка реверзибилност и високата контрола на вискозноста. Карбоксиметил целулозата е широко користена во прехранбената, медицината, петрохемиската, текстилната и другите индустрии поради одличната растворливост, прилагодувањето на вискозноста и широката pH приспособливост. Изборот на дериват на целулоза зависи од специфичното сценарио и потребите на апликацијата.
Време на објавување: 20.08.2024