Methylcellulose (MC) en carboxymethylcellulose (CMC) zijn twee gemeenschappelijke cellulosederivaten, veel gebruikt in voedsel, geneeskunde, constructie, chemische industrie en andere gebieden. Hoewel ze allemaal chemisch worden gemodificeerd van natuurlijke cellulose, zijn er significante verschillen in chemische structuur, fysische en chemische eigenschappen en toepassingen.
1. Chemische structuur en voorbereidingsproces
Methylcellulose wordt geproduceerd door cellulose te reageren met methylchloride (of methanol) onder alkalische omstandigheden. Tijdens dit proces wordt een deel van de hydroxylgroepen (-OH) in de cellulosemoleculen vervangen door methoxygroepen (-och₃) om methylcellulose te vormen. De mate van substitutie (DS, het aantal substituenten per glucose -eenheid) van methylcellulose bepaalt de fysische en chemische eigenschappen, zoals oplosbaarheid en viscositeit.
Carboxymethylcellulose wordt geproduceerd door cellulose te reageren met chloorazijnzuur onder alkalische omstandigheden, en de hydroxylgroep wordt vervangen door carboxymethyl (-ch₂cooh). De mate van substitutie en mate van polymerisatie (DP) van CMC beïnvloedt zijn oplosbaarheid en viscositeit in water. CMC bestaat meestal in de vorm van natriumzout, natriumcarboxymethylcellulose (NACMC) genoemd.
2. Fysische en chemische eigenschappen
Oplosbaarheid: methylcellulose lost op in koud water, maar verliest oplosbaarheid en vormt een gel in heet water. Deze thermische omkeerbaarheid maakt het gebruik ervan mogelijk als een verdikkingsmiddel en een geleermiddel bij voedselverwerking. CMC is oplosbaar in zowel koud als heet water, maar de viscositeit van de oplossing neemt af naarmate de temperatuur toeneemt.
Viscositeit: de viscositeit van beide wordt beïnvloed door de mate van substitutie en oplossingsconcentratie. De viscositeit van MC neemt eerst toe en neemt vervolgens af naarmate de temperatuur toeneemt, terwijl de viscositeit van CMC afneemt naarmate de temperatuur toeneemt. Dit geeft hen hun eigen voordelen in verschillende industriële toepassingen.
PH -stabiliteit: CMC blijft stabiel over een breed pH -bereik, vooral onder alkalische omstandigheden, waardoor het erg populair is als een stabilisator en verdikkingsmiddel in voedsel en geneesmiddelen. MC is relatief stabiel onder neutrale en enigszins alkalische omstandigheden, maar zal afbreken in sterke zuren of alkalis.
3. Toepassingsgebieden
Voedselindustrie: methylcellulose wordt vaak gebruikt in voedsel als verdikkingsmiddel, emulgator en stabilisator. Het kan bijvoorbeeld de smaak en textuur van vet nabootsen bij het produceren van vetarm voedsel. Carboxymethylcellulose wordt veel gebruikt in dranken, gebakken producten en zuivelproducten als een verdikkingsmiddel en stabilisator om waterscheiding te voorkomen en de smaak te verbeteren.
Farmaceutische industrie: methylcellulose wordt gebruikt bij de bereiding van farmaceutische tabletten als bindmiddel en desintegrant, en ook als een smeermiddel- en beschermingsmiddel, zoals in oogheelkundige oogdruppels als een traanvervanger. CMC wordt op grote schaal gebruikt in de geneeskunde vanwege de goede biocompatibiliteit, zoals de bereiding van geneesmiddelen voor langdurige afgifte en lijmen in oogdruppels.
Constructie en chemische industrie: MC wordt veel gebruikt in bouwmaterialen als een verdikkingsmiddel, watermakend middel en lijm voor cement en gips. Het kan de bouwprestaties en oppervlaktekwaliteit van materialen verbeteren. CMC wordt vaak gebruikt bij modderbehandeling bij olieveldwinning, slurry in textielafdrukken en verven, oppervlaktecoating van papier, enz.
4. Veiligheid en milieubescherming
Beide worden als veilig beschouwd voor gebruik in voedsel- en farmaceutische toepassingen, maar hun bronnen en productieprocessen kunnen verschillende effecten hebben op het milieu. De grondstoffen van MC en CMC zijn afgeleid van natuurlijke cellulose en zijn biologisch afbreekbaar, dus ze presteren goed in termen van milieuvriendelijkheid. Hun productieproces kan echter chemische oplosmiddelen en reagentia omvatten, wat enige impact op het milieu kan hebben.
5. Prijs- en marktvraag
Vanwege verschillende productieprocessen zijn de productiekosten van methylcellulose meestal hoger, dus de marktprijs is ook hoger dan carboxymethylcellulose. CMC heeft over het algemeen een grotere marktvraag vanwege de bredere toepassing en lagere productiekosten.
Hoewel methylcellulose en carboxymethylcellulose beide derivaten van cellulose zijn, hebben ze aanzienlijke verschillen in structuur, eigenschappen, toepassingen en marktvraag. Methylcellulose wordt voornamelijk gebruikt in de velden van voedsel, medicijnen en bouwmaterialen vanwege de unieke thermische omkeerbaarheid en hoge viscositeitscontrole. Carboxymethylcellulose is veel gebruikt in voedsel, medicijnen, petrochemisch, textiel en andere industrieën vanwege de uitstekende oplosbaarheid, viscositeitsaanpassing en brede pH -aanpassingsvermogen. De keuze van cellulose -derivaat hangt af van het specifieke toepassingsscenario en de behoeften.
Posttijd: augustus 20-2024