Metilceluloza (MC) și carboximetilceluloza (CMC) sunt două derivate comune de celuloză, utilizate pe scară largă în alimente, medicamente, construcții, industrie chimică și alte domenii. Deși toate sunt modificate chimic din celuloză naturală, există diferențe semnificative în structura chimică, proprietățile fizice și chimice și aplicații.
1.. Structura chimică și procesul de pregătire
Metilceluloza este produsă prin reacționarea celulozei cu clorură de metil (sau metanol) în condiții alcaline. În timpul acestui proces, o parte a grupărilor hidroxil (-OH) în moleculele de celuloză sunt înlocuite cu grupe de metoxi (-och₃) pentru a forma metilceluloză. Gradul de substituție (DS, numărul de substituenți pe unitate de glucoză) de metilceluloză determină proprietățile sale fizice și chimice, cum ar fi solubilitatea și vâscozitatea.
Carboximetilceluloza este produsă prin reacționarea celulozei cu acid cloroacetic în condiții alcaline, iar grupa hidroxil este înlocuită cu carboximetil (-ch₂cooh). Gradul de substituție și gradul de polimerizare (DP) al CMC afectează solubilitatea și vâscozitatea sa în apă. CMC există de obicei sub formă de sare de sodiu, numită carboximetilceluloză de sodiu (NACMC).
2. Proprietăți fizice și chimice
Solubilitate: metilceluloza se dizolvă în apă rece, dar pierde solubilitatea și formează un gel în apă caldă. Această reversibilitate termică permite utilizarea acesteia ca agent de îngroșare și gelling în procesarea alimentelor. CMC este solubil atât în apa rece, cât și în cea caldă, dar vâscozitatea soluției sale scade pe măsură ce temperatura crește.
Vâscozitate: vâscozitatea ambelor este afectată de gradul de substituție și concentrația de soluție. Vâscozitatea MC crește mai întâi și apoi scade pe măsură ce temperatura crește, în timp ce vâscozitatea CMC scade pe măsură ce temperatura crește. Acest lucru le oferă propriile avantaje în diferite aplicații industriale.
Stabilitatea pH -ului: CMC rămâne stabil pe o gamă largă de pH, în special în condiții alcaline, ceea ce îl face foarte popular ca stabilizator și îngroșător în alimente și produse farmaceutice. MC este relativ stabil în condiții neutre și ușor alcaline, dar se va degrada în acizi puternici sau alcalini.
3. Zonele de aplicare
Industria alimentară: metilceluloza este utilizată în mod obișnuit în alimente ca îngroșare, emulgator și stabilizator. De exemplu, poate imita gustul și textura grăsimii atunci când produce alimente cu conținut scăzut de grăsimi. Carboximetilceluloza este utilizată pe scară largă în băuturi, produse coapte și produse lactate ca îngroșare și stabilizator pentru a preveni separarea apei și pentru a îmbunătăți gustul.
Industria farmaceutică: metilceluloza este utilizată la prepararea tabletelor farmaceutice ca liant și dezintegrant, precum și ca agent de lubrifiant și protector, cum ar fi în picăturile de ochi oftalmice ca înlocuitor de lacrimi. CMC este utilizat pe scară largă în medicină datorită biocompatibilității sale bune, cum ar fi prepararea medicamentelor cu eliberare susținută și a adezivilor în picăturile oculare.
Industria construcțiilor și chimice: MC este utilizat pe scară largă în materialele de construcție ca agent de îngroșare, de reținere a apei și adeziv pentru ciment și gips. Poate îmbunătăți performanța construcției și calitatea de suprafață a materialelor. CMC este adesea utilizat în tratarea noroiului în exploatarea câmpului petrolier, suspensie în imprimarea și vopsirea textilă, acoperirea de suprafață a hârtiei etc.
4. Siguranță și protecție asupra mediului
Ambele sunt considerate sigure pentru utilizare în aplicațiile alimentare și farmaceutice, dar sursele și procesele lor de producție pot avea impacturi diferite asupra mediului. Materiile prime ale MC și CMC sunt derivate din celuloză naturală și sunt biodegradabile, astfel încât acestea funcționează bine în ceea ce privește prietenia mediului. Cu toate acestea, procesul lor de producție poate implica solvenți și reactivi chimici, care pot avea un impact asupra mediului.
5. Preț și cerere de piață
Datorită diferitelor procese de producție, costul de producție al metilcelulozei este de obicei mai mare, astfel încât prețul său de piață este, de asemenea, mai mare decât carboximetilceluloza. CMC are, în general, o cerere mai mare de piață datorită aplicației sale mai largi și a costurilor de producție mai mici.
Deși metilceluloza și carboximetilceluloza sunt ambele derivate ale celulozei, acestea au diferențe semnificative de structură, proprietăți, aplicații și cererea pieței. Metilceluloza este utilizată în principal în câmpurile de alimente, medicamente și materiale de construcție, datorită reversibilității termice unice și a controlului ridicat de vâscozitate. Carboximetil celuloza a fost utilizată pe scară largă în industrii alimentare, medicamente, petrochimice, textile și alte industrii, datorită solubilității sale excelente, ajustării vâscozității și adaptabilitate largă a pH -ului. Alegerea derivatului de celuloză depinde de scenariul și nevoile de aplicare specifice.
Timpul post: 20-2024 august