Metielsellulose (MC) is 'n tipe sellulose-eter. Sellulose-eterverbindings is afgeleides wat verkry word deur chemiese modifikasie van natuurlike sellulose, en metielsellulose is 'n belangrike sellulose-derivaat wat gevorm word deur die hidroksieldeel van sellulose te metileer (metielvervanging). Daarom is metielsellulose nie net 'n sellulose-derivaat nie, maar ook 'n tipiese sellulose-eter.
1. Bereiding van metielsellulose
Metielsellulose word berei deur sellulose met 'n metileermiddel (soos metielchloried of dimetielsulfaat) onder alkaliese toestande te laat reageer om die hidroksieldeel van sellulose te metileer. Hierdie reaksie vind hoofsaaklik plaas op die hidroksielgroepe by die C2, C3 en C6 posisies van sellulose om metielsellulose te vorm met verskillende grade van substitusie. Die reaksieproses is soos volg:
Sellulose ('n polisakkaried saamgestel uit glukose-eenhede) word eers onder alkaliese toestande geaktiveer;
Dan word 'n metileermiddel ingebring om 'n veretheringsreaksie te ondergaan om metielsellulose te verkry.
Hierdie metode kan metielselluloseprodukte met verskillende viskositeite en oplosbaarheidseienskappe produseer deur die reaksietoestande en die mate van metilering te reguleer.
2. Eienskappe van metielsellulose
Metielsellulose het die volgende hoofeienskappe:
Oplosbaarheid: Anders as natuurlike sellulose, kan metielsellulose in koue water opgelos word, maar nie in warm water nie. Dit is omdat die bekendstelling van metielsubstituente die waterstofbindings tussen sellulosemolekules vernietig en sodoende die kristalliniteit daarvan verminder. Metielsellulose vorm 'n deursigtige oplossing in water en vertoon geleringseienskappe by hoë temperature, dit wil sê die oplossing verdik wanneer dit verhit word en herwin vloeibaarheid na afkoeling.
Nie-toksisiteit: Metielsellulose is nie-giftig en word nie deur die menslike spysverteringstelsel geabsorbeer nie. Daarom word dit dikwels in voedsel- en farmaseutiese bymiddels gebruik as 'n verdikkingsmiddel, emulgator en stabiliseerder.
Viskositeitsregulering: Metielsellulose het goeie viskositeitregulerende eienskappe, en die oplossingsviskositeit daarvan hou verband met die oplossingkonsentrasie en molekulêre gewig. Deur die mate van substitusie in die veretheringsreaksie te beheer, kan metielselluloseprodukte met verskillende viskositeitreekse verkry word.
3. Gebruike van metielsellulose
As gevolg van sy unieke fisiese en chemiese eienskappe, is metielsellulose wyd gebruik in baie nywerhede.
3.1 Voedselbedryf
Metielsellulose is 'n algemene voedseladditief wat in 'n verskeidenheid voedselverwerkings gebruik word, hoofsaaklik as 'n verdikkingsmiddel, emulgator en stabiliseerder. Aangesien metielsellulose kan gel wanneer dit verhit word en vloeibaarheid na afkoeling herstel, word dit dikwels in bevrore voedsel, gebak en sop gebruik. Daarbenewens maak die lae-kalorie aard van metielsellulose dit 'n belangrike bestanddeel in sommige lae-kalorie voedselformules.
3.2 Farmaseutiese en mediese industrieë
Metielsellulose word wyd in die farmaseutiese industrie gebruik, veral in tabletproduksie, as hulpstof en bindmiddel. As gevolg van sy goeie viskositeit aanpassing vermoë, kan dit effektief verbeter die meganiese sterkte en disintegrasie eienskappe van tablette. Daarbenewens word metielsellulose ook as 'n kunsmatige traankomponent in oftalmologie gebruik om droë oë te behandel.
3.3 Konstruksie- en materiaalbedryf
Onder boumateriaal word metielsellulose wyd gebruik in sement, gips, bedekkings en kleefmiddels as 'n verdikkingsmiddel, waterhouer en filmvormer. As gevolg van sy goeie waterretensie kan metielsellulose die vloeibaarheid en werkbaarheid van konstruksiemateriaal verbeter en die opwekking van krake en leemtes vermy.
3.4 Kosmetiese industrie
Metielsellulose word ook algemeen in die kosmetiese industrie gebruik as 'n verdikker en stabiliseerder om te help om langdurige emulsies en gels te vorm. Dit kan die gevoel van die produk verbeter en die bevogtigende effek verbeter. Dit is hipoallergeen en sag, en is geskik vir sensitiewe vel.
4. Vergelyking van metielsellulose met ander sellulose-eters
Sellulose-eters is 'n groot familie. Benewens metielsellulose is daar ook etielsellulose (EC), hidroksipropielmetielsellulose (HPMC), hidroksielselulose (HEC) en ander tipes. Hul hoofverskil lê in die tipe en graad van vervanging van substituente op die sellulosemolekule, wat hul oplosbaarheid, viskositeit en toedieningsareas bepaal.
Metielsellulose vs hidroksipropylmetielsellulose (HPMC): HPMC is 'n verbeterde weergawe van metielsellulose. Benewens die metielsubstituent word hidroksipropiel ook ingebring, wat die oplosbaarheid van HPMC meer divers maak. HPMC kan in 'n groter temperatuurreeks opgelos word, en die termiese geleringstemperatuur is hoër as dié van metielsellulose. Daarom het HPMC 'n groter reeks toepassings in die boumateriaal en farmaseutiese industrieë.
Metielsellulose vs Etielsellulose (EC): Etielsellulose is onoplosbaar in water, maar oplosbaar in organiese oplosmiddels. Dit word dikwels gebruik in membraanmateriaal vir volgehoue vrystelling vir bedekkings en medisyne. Metielsellulose is oplosbaar in koue water en word hoofsaaklik as 'n verdikkingsmiddel en waterhoumiddel gebruik. Die toepassingsareas daarvan verskil van dié van etielsellulose.
5. Ontwikkelingstendens van sellulose-eters
Met die toenemende vraag na volhoubare materiale en groen chemikalieë, word sellulose-eterverbindings, insluitend metielsellulose, geleidelik 'n belangrike komponent van omgewingsvriendelike materiale. Dit is afkomstig van natuurlike plantvesels, is hernubaar en kan natuurlik in die omgewing afgebreek word. In die toekoms kan die toepassingsgebiede van sellulose-eters verder uitgebrei word, soos in nuwe energie, groen geboue en biomedisyne.
As 'n tipe sellulose-eter word metielsellulose wyd gebruik in baie nywerhede as gevolg van sy unieke fisiese en chemiese eienskappe. Dit het nie net goeie oplosbaarheid, nie-toksisiteit en goeie viskositeit aanpassingsvermoë nie, maar speel ook 'n belangrike rol in voedsel, medisyne, konstruksie en skoonheidsmiddels. In die toekoms, met die toenemende vraag na omgewingsvriendelike materiale, sal die toepassingsvooruitsigte van metielsellulose wyer wees.
Postyd: 23 Oktober 2024