A metilcelulose (MC) e carboximetilcelulose (CMC) são dois derivados comuns de celulose, amplamente utilizados em alimentos, medicina, construção, indústria química e outros campos. Embora todos sejam modificados quimicamente da celulose natural, existem diferenças significativas na estrutura química, propriedades físicas e químicas e aplicações.
1. Estrutura química e processo de preparação
A metilcelulose é produzida pela reação de celulose com cloreto de metila (ou metanol) em condições alcalinas. Durante esse processo, parte dos grupos hidroxila (-OH) nas moléculas de celulose é substituída por grupos metoxi (-och₃) para formar metilcelulose. O grau de substituição (DS, o número de substituintes por unidade de glicose) de metilcelulose determina suas propriedades físicas e químicas, como solubilidade e viscosidade.
A carboximetilcelulose é produzida pela reação de celulose com ácido cloroacético sob condições alcalinas, e o grupo hidroxila é substituído por carboximetil (-ch₂cooh). O grau de substituição e o grau de polimerização (DP) do CMC afeta sua solubilidade e viscosidade na água. O CMC geralmente existe na forma de sal de sódio, chamado carboximetilcelulose de sódio (NACMC).
2. Propriedades físicas e químicas
Solubilidade: A metilcelulose se dissolve em água fria, mas perde a solubilidade e forma um gel em água quente. Essa reversibilidade térmica permite seu uso como espessante e agente de gelificação no processamento de alimentos. O CMC é solúvel em água fria e quente, mas a viscosidade de sua solução diminui à medida que a temperatura aumenta.
Viscosidade: A viscosidade de ambos é afetada pelo grau de substituição e concentração da solução. A viscosidade do MC aumenta primeiro e depois diminui à medida que a temperatura aumenta, enquanto a viscosidade do CMC diminui à medida que a temperatura aumenta. Isso lhes dá suas próprias vantagens em diferentes aplicações industriais.
Estabilidade do pH: O CMC permanece estável em uma ampla faixa de pH, especialmente em condições alcalinas, o que o torna muito popular como estabilizador e espessante em alimentos e produtos farmacêuticos. O MC é relativamente estável em condições neutras e ligeiramente alcalinas, mas se degradará em ácidos fortes ou álcalis.
3. Áreas de aplicação
Indústria de alimentos: A metilcelulose é comumente usada em alimentos como espessante, emulsificante e estabilizador. Por exemplo, pode imitar o sabor e a textura da gordura ao produzir alimentos com baixo teor de gordura. A carboximetilcelulose é amplamente utilizada em bebidas, assados e produtos lácteos como espessante e estabilizador para evitar a separação de água e melhorar o sabor.
Indústria farmacêutica: A metilcelulose é usada na preparação de comprimidos farmacêuticos como aglutinante e desintegrante, e também como um agente de lubrificante e protetor, como nos colírios oftálmicos como um substituto lacrimal. O CMC é amplamente utilizado na medicina devido à sua boa biocompatibilidade, como a preparação de medicamentos e adesivos de liberação sustentada em colírios.
Construção e indústria química: o MC é amplamente utilizado em materiais de construção como espessante, agente de retenção de água e adesivo para cimento e gesso. Pode melhorar o desempenho da construção e a qualidade da superfície dos materiais. O CMC é frequentemente usado em tratamento de lama na mineração de campo de petróleo, pasta na impressão e tingimento têxtil, revestimento de papel de superfície, etc.
4. Segurança e proteção ambiental
Ambos são considerados seguros para uso em aplicações farmacêuticas e alimentares, mas suas fontes e processos de produção podem ter impactos diferentes no meio ambiente. As matérias -primas de MC e CMC são derivadas da celulose natural e são biodegradáveis, por isso funcionam bem em termos de simpatia ambiental. No entanto, seu processo de produção pode envolver solventes e reagentes químicos, o que pode ter algum impacto no meio ambiente.
5. Demanda de preço e mercado
Devido a diferentes processos de produção, o custo de produção da metilcelulose é geralmente maior; portanto, seu preço de mercado também é maior que o carboximetilcelulose. O CMC geralmente tem maior demanda de mercado devido à sua aplicação mais ampla e aos custos de produção mais baixos.
Embora a metilcelulose e a carboximetilcelulose sejam derivadas de celulose, elas têm diferenças significativas na estrutura, propriedades, aplicações e demanda de mercado. A metilcelulose é usada principalmente nos campos de alimentos, medicamentos e materiais de construção devido à sua reversibilidade térmica exclusiva e controle de alta viscosidade. A carboximetillelulose tem sido amplamente utilizada em alimentos, medicina, petroquímica, têxtil e outras indústrias devido à sua excelente solubilidade, ajuste da viscosidade e ampla adaptabilidade de pH. A escolha do derivado de celulose depende do cenário e das necessidades de aplicação específicas.
Hora de postagem: 20-2024 de agosto