Метилцелюлоза (MC) та карбоксиметилцелюлоза (CMC) - це дві поширені похідні целюлози, широко застосовуються в їжі, медицині, будівництві, хімічній промисловості та інших галузях. Хоча всі вони хімічно модифіковані від природної целюлози, існують значні відмінності в хімічній структурі, фізичних та хімічних властивостях та застосуванні.
1. Хімічна структура та процес приготування
Метилцелюлоза виробляється шляхом реагування целюлози з метилхлоридом (або метанолом) в лужних умовах. Під час цього процесу частина гідроксильних груп (-OH) в молекулах целюлози замінюється метокси-групами (-OCH₃) з утворенням метилцелюлози. Ступінь заміщення (DS, кількість заступників на глюкозну одиницю) метилцелюлози визначає її фізичні та хімічні властивості, такі як розчинність та в'язкість.
Карбоксиметилцелюлоза виробляється шляхом реагування целюлози з хлорооцтовою кислотою в лужних умовах, а гідроксильна група замінюється карбоксиметил (-Ch₂cooh). Ступінь заміщення та ступінь полімеризації (DP) CMC впливає на його розчинність та в'язкість у воді. CMC зазвичай існує у вигляді натрієвої солі, що називається карбоксиметилцелюлозою натрію (NACMC).
2. Фізичні та хімічні властивості
Розчинність: метилцелюлоза розчиняється в холодній воді, але втрачає розчинність і утворює гель у гарячій воді. Ця теплова оборотність дозволяє використовувати як загусник та гелінг -агент при переробці харчових продуктів. CMC розчинна як у холодній, так і в гарячій воді, але в'язкість його розчину зменшується зі збільшенням температури.
В'язкість: В'язкість обох впливає на ступінь заміни та концентрації розчину. В'язкість МС спочатку збільшується, а потім зменшується зі збільшенням температури, тоді як в'язкість CMC зменшується зі збільшенням температури. Це дає їм власні переваги в різних промислових програмах.
Стабільність рН: CMC залишається стабільним у широкому діапазоні рН, особливо в лугових умовах, що робить його дуже популярним як стабілізатор та загусник в їжі та фармацевтичних препаратах. MC відносно стабільний при нейтральних і злегка лужних умовах, але буде погіршуватися у сильних кислотах або лугах.
3. Зонди застосування
Харчова промисловість: Метилцелюлоза зазвичай використовується в їжі як загусник, емульгатор та стабілізатор. Наприклад, він може імітувати смак і текстуру жиру при виробництві продуктів з низьким вмістом жиру. Карбоксиметилцелюлоза широко використовується в напоях, хлібобулочних виробах та молочних продуктах як загусник та стабілізатор для запобігання поділу води та покращення смаку.
Фармацевтична промисловість: Метилцелюлоза використовується при приготуванні фармацевтичних таблеток як сполучного та дезінтегратора, а також як мастильна та захисна агента, наприклад, в офтальмологічних краплях очей як замінник сліз. CMC широко застосовується в медицині завдяки своїй хорошій біосумісності, наприклад, препарат препаратів з стійким вивільненням та клеєм у очах.
Будівельна та хімічна промисловість: MC широко використовується в будівельних матеріалах як загусник, утримуючий агент та клей для цементу та гіпсу. Це може покращити продуктивність будівництва та якість поверхні матеріалів. CMC часто використовується при обробці грязі при видобутку нафтового поля, суспензії в текстильному друку та фарбуванні, поверхневому покритті паперу тощо.
4. Захист безпеки та навколишнього середовища
Обидва вважаються безпечними для використання в харчових та фармацевтичних застосуванні, але їх джерела та виробничі процеси можуть мати різний вплив на навколишнє середовище. Сировина MC та CMC отримана з природної целюлози та є біологічно розкладається, тому вони добре працюють з точки зору екологічної доброзичливості. Однак їх виробничий процес може включати хімічні розчинники та реагенти, що може мати певний вплив на навколишнє середовище.
5. Ціна та попит на ринок
Через різні виробничі процеси виробнича вартість метилцелюлози зазвичай вища, тому її ринкова ціна також вища, ніж карбоксиметилцелюлоза. CMC, як правило, має більший попит на ринку завдяки більш широкому застосуванню та зниженню виробничих витрат.
Незважаючи на те, що метилцелюлоза та карбоксиметилцелюлоза є похідними целюлози, вони мають значні відмінності в структурі, властивостях, застосуванні та попиту на ринку. Метилцелюлоза в основному використовується в галузях харчових продуктів, ліків та будівельних матеріалів завдяки унікальній термічній оборотності та високому контролі в'язкості. Карбоксиметил целюлоза широко використовується в харчовій, медицині, нафтохімічній, текстильній та інших галузях через його чудову розчинність, регулювання в'язкості та широку адаптованість рН. Вибір похідного целюлози залежить від конкретного сценарію застосування та потреб.
Час посади: 20-2024 серпня