Metilsellüloza (MC) sellüloza efirinin bir növüdür. Sellüloza efir birləşmələri təbii sellülozanın kimyəvi modifikasiyası ilə əldə edilən törəmələrdir və metilsellüloza sellülozanın hidroksil hissəsini metilləşdirməklə (metil əvəzetmə) əmələ gələn mühüm sellüloza törəməsidir. Buna görə də, metilsellüloza yalnız sellüloza törəməsi deyil, həm də tipik sellüloza efiridir.
1. Metilsellülozanın hazırlanması
Metilsellüloza, sellülozanın hidroksil hissəsini metilləşdirmək üçün qələvi şəraitdə sellülozanı metilləşdirici maddə (məsələn, metil xlorid və ya dimetil sulfat) ilə reaksiyaya salmaqla hazırlanır. Bu reaksiya əsasən sellülozanın C2, C3 və C6 mövqelərindəki hidroksil qruplarında baş verir və müxtəlif əvəzetmə dərəcələrinə malik metilsellüloza əmələ gətirir. Reaksiya prosesi aşağıdakı kimidir:
Sellüloza (qlükoza vahidlərindən ibarət polisaxarid) əvvəlcə qələvi şəraitdə aktivləşir;
Daha sonra metilsellüloza əldə etmək üçün eterifikasiya reaksiyasına məruz qalmaq üçün metilləşdirici maddə daxil edilir.
Bu üsul reaksiya şərtlərini və metilləşmə dərəcəsini tənzimləməklə müxtəlif özlülük və həllolma xüsusiyyətlərinə malik metilsellüloza məhsulları istehsal edə bilər.
2. Metilsellülozanın xüsusiyyətləri
Metilsellüloza aşağıdakı əsas xüsusiyyətlərə malikdir:
Həllolma: Təbii sellülozadan fərqli olaraq, metilsellüloza soyuq suda həll oluna bilər, lakin isti suda həll oluna bilməz. Bunun səbəbi, metil əvəzedicilərinin daxil edilməsi sellüloza molekulları arasındakı hidrogen bağlarını məhv etməsi və bununla da onun kristallığını azaltmasıdır. Metilsellüloza suda şəffaf məhlul əmələ gətirir və yüksək temperaturda jelatinləşmə xüsusiyyətləri nümayiş etdirir, yəni məhlul qızdırıldıqda qatılaşır və soyuduqdan sonra yenidən axıcılıq əldə edir.
Zəhərlilik: Metilsellüloza zəhərli deyil və insan həzm sistemi tərəfindən sorulmur. Buna görə də, tez-tez qida və əczaçılıq əlavələrində qatılaşdırıcı, emulqator və stabilizator kimi istifadə olunur.
Özlülük tənzimlənməsi: Metilsellüloza yaxşı özlülük tənzimləmə xüsusiyyətlərinə malikdir və onun məhlul özlülüyü məhlulun konsentrasiyası və molekulyar çəkisi ilə əlaqədardır. Efirləşmə reaksiyasında əvəzetmə dərəcəsini idarə etməklə müxtəlif özlülük diapazonlarına malik metilsellüloza məhsulları əldə etmək olar.
3. Metilsellülozanın istifadəsi
Unikal fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərinə görə metilsellüloza bir çox sənaye sahələrində geniş istifadə olunur.
3.1 Qida sənayesi
Metilsellüloza, əsasən qatılaşdırıcı, emulqator və stabilizator kimi müxtəlif qida emalında istifadə olunan ümumi bir qida əlavəsidir. Metilsellüloza qızdırıldıqda gel halına gələ və soyuduqdan sonra axıcılığı bərpa edə bildiyindən, tez-tez dondurulmuş qidalarda, bişmiş məhsullarda və şorbalarda istifadə olunur. Bundan əlavə, metilsellülozanın aşağı kalorili təbiəti onu bəzi aşağı kalorili qida formullarında vacib bir tərkib hissəsinə çevirir.
3.2 Əczaçılıq və tibb sənayesi
Metilsellüloza əczaçılıq sənayesində, xüsusən də tablet istehsalında köməkçi maddə və bağlayıcı kimi geniş istifadə olunur. Yaxşı özlülük tənzimləmə qabiliyyətinə görə, tabletlərin mexaniki möhkəmliyini və parçalanma xüsusiyyətlərini effektiv şəkildə yaxşılaşdıra bilər. Bundan əlavə, metilsellüloza quru gözləri müalicə etmək üçün oftalmologiyada süni göz yaşı komponenti kimi də istifadə olunur.
3.3 Tikinti və materiallar sənayesi
Tikinti materialları arasında metilsellüloza sement, gips, örtüklər və yapışdırıcılarda qatılaşdırıcı, su saxlayıcı və plyonka əmələ gətirici kimi geniş istifadə olunur. Yaxşı su saxlama qabiliyyətinə görə metilsellüloza tikinti materiallarının axıcılığını və işləkliyini yaxşılaşdıra, çatların və boşluqların əmələ gəlməsinin qarşısını ala bilər.
3.4 Kosmetika sənayesi
Metilsellüloza həmçinin kosmetika sənayesində uzunmüddətli emulsiyalar və gellər əmələ gətirməyə kömək edən qatılaşdırıcı və stabilizator kimi geniş istifadə olunur. Məhsulun hissini yaxşılaşdıra və nəmləndirici təsirini artıra bilər. Hipoallergen və mülayimdir və həssas dəri üçün uyğundur.
4. Metilsellülozanın digər sellüloza efirləri ilə müqayisəsi
Sellüloza efirləri böyük bir ailədir. Metilsellüloza ilə yanaşı, etilsellüloza (EC), hidroksipropil metilsellüloza (HPMC), hidroksietilsellüloza (HEC) və digər növləri də mövcuddur. Onların əsas fərqi sellüloza molekulundakı əvəzedicilərin növü və əvəzlənmə dərəcəsidir ki, bu da onların həllolma qabiliyyətini, özlülüyünü və tətbiq sahələrini müəyyən edir.
Metilsellüloza və Hidroksipropil Metilsellüloza (HPMC): HPMC metilsellülozanın təkmilləşdirilmiş versiyasıdır. Metil əvəzedicisinə əlavə olaraq, hidroksipropil də əlavə olunur ki, bu da HPMC-nin həllolma qabiliyyətini daha müxtəlif edir. HPMC daha geniş temperatur diapazonunda həll oluna bilər və onun termal jelləşmə temperaturu metilsellülozadan daha yüksəkdir. Buna görə də, tikinti materialları və əczaçılıq sənayesində HPMC daha geniş tətbiq sahəsinə malikdir.
Metilsellüloza və Etil Sellüloza (EC): Etil sellüloz suda həll olmur, lakin üzvi həlledicilərdə həll olur. Tez-tez örtüklər və dərmanlar üçün davamlı buraxılışlı membran materiallarında istifadə olunur. Metil sellüloz soyuq suda həll olur və əsasən qatılaşdırıcı və su saxlayan vasitə kimi istifadə olunur. Onun tətbiq sahələri etil sellülozunun tətbiq sahələrindən fərqlidir.
5. Sellüloza efirlərinin inkişaf tendensiyası
Davamlı materiallara və yaşıl kimyəvi maddələrə artan tələbatla, metilsellüloza da daxil olmaqla, sellüloza efir birləşmələri tədricən ekoloji cəhətdən təmiz materialların vacib bir komponentinə çevrilir. Təbii bitki liflərindən əldə edilir, bərpa olunandır və ətraf mühitdə təbii şəkildə parçalana bilər. Gələcəkdə sellüloza efirlərinin tətbiq sahələri, məsələn, yeni enerji, yaşıl binalar və biotibb sahələrində daha da genişləndirilə bilər.
Sellüloza efirinin bir növü olan metilsellüloza, özünəməxsus fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərinə görə bir çox sənayedə geniş istifadə olunur. O, yalnız yaxşı həllolma, toksiklik olmaması və yaxşı özlülük tənzimləmə qabiliyyətinə malik deyil, həm də qida, tibb, tikinti və kosmetika sahələrində mühüm rol oynayır. Gələcəkdə ekoloji cəhətdən təmiz materiallara artan tələbatla metilsellülozanın tətbiq perspektivləri daha geniş olacaq.
Yazı vaxtı: 23 oktyabr 2024