Метылцэлюлоза (MC) - разнавіднасць эфіру цэлюлозы. Эфірныя злучэнні цэлюлозы - гэта вытворныя, атрыманыя хімічнай мадыфікацыяй натуральнай цэлюлозы, а метылцэлюлоза - важная вытворная цэлюлозы, якая ўтвараецца шляхам метылявання (замяшчэння метыла) гідраксільнай часткі цэлюлозы. Такім чынам, метилцеллюлоза з'яўляецца не толькі вытворным цэлюлозы, але і тыповым эфірам цэлюлозы.
1. Атрыманне метылцэлюлозы
Метылцэлюлоза атрымліваецца шляхам узаемадзеяння цэлюлозы з метилирующим агентам (такім як метылхларыд або диметилсульфат) у шчолачных умовах для метилирования гідраксільнай часткі цэлюлозы. Гэтая рэакцыя ў асноўным адбываецца на гідраксільных групах у становішчах С2, С3 і С6 цэлюлозы з адукацыяй метылцэлюлозы з рознай ступенню замяшчэння. Працэс рэакцыі выглядае наступным чынам:
Цэлюлоза (поліцукрыд, які складаецца з адзінак глюкозы) спачатку актывуецца ў шчолачных умовах;
Затым уводзіцца метылявальны агент для правядзення рэакцыі этэрыфікацыі з атрыманнем метилцеллюлозы.
Гэты метад можа вырабляць прадукты метылцэлюлозы з рознай глейкасцю і ўласцівасцямі растваральнасці шляхам рэгулявання ўмоў рэакцыі і ступені метилирования.
2. Уласцівасці метылцэлюлозы
Метилцеллюлоза валодае наступнымі асноўнымі ўласцівасцямі:
Растваральнасць: у адрозненне ад натуральнай цэлюлозы, метылцэлюлозу можна растварыць у халоднай вадзе, але не ў гарачай. Гэта тлумачыцца тым, што ўвядзенне метильных замяшчальнікаў разбурае вадародныя сувязі паміж малекуламі цэлюлозы, тым самым зніжаючы яе кристалличность. Метылцэлюлоза ўтварае празрысты раствор у вадзе і дэманструе гелеобразующие характарыстыкі пры высокіх тэмпературах, гэта значыць раствор згушчаецца пры награванні і аднаўляе цякучасць пасля астуджэння.
Нетоксичность: Метылцэлюлоза нетоксична і не засвойваецца стрававальнай сістэмай чалавека. Таму яго часта выкарыстоўваюць у харчовых і фармацэўтычных дадатках у якасці загушчальніка, эмульгатора і стабілізатара.
Рэгуляванне глейкасці: Метылцэлюлоза мае добрыя ўласцівасці рэгулявання глейкасці, і яе глейкасць раствора звязана з канцэнтрацыяй раствора і малекулярнай масай. Кантралюючы ступень замяшчэння ў рэакцыі этэрыфікацыі, можна атрымаць прадукты метылцэлюлозы з рознымі дыяпазонамі глейкасці.
3. Выкарыстанне метылцэлюлозы
Дзякуючы сваім унікальным фізічным і хімічным уласцівасцям метылцэлюлоза знайшла шырокае прымяненне ў многіх галінах прамысловасці.
3.1 Харчовая прамысловасць
Метылцэлюлоза - распаўсюджаная харчовая дабаўка, якая выкарыстоўваецца ў розных харчовых працэсах, у асноўным як загушчальнік, эмульгатар і стабілізатар. Паколькі метылцэлюлоза можа гелеутварацца пры награванні і аднаўляць цякучасць пасля астуджэння, яе часта выкарыстоўваюць у замарожаных прадуктах, выпечцы і супах. Акрамя таго, нізкакаларыйная прырода метылцэлюлозы робіць яе важным інгрэдыентам некаторых нізкакаларыйных харчовых сумесяў.
3.2 Фармацэўтычная і медыцынская прамысловасць
Метылцэлюлоза шырока выкарыстоўваецца ў фармацэўтычнай прамысловасці, асабліва ў вытворчасці таблетак, у якасці дапаможнага і звязальнага рэчыва. Дзякуючы добрай здольнасці рэгуляваць глейкасць, ён можа эфектыўна палепшыць механічную трываласць і ўласцівасці распаду таблетак. Акрамя таго, метилцеллюлоза таксама выкарыстоўваецца ў якасці кампанента штучнай слёзы ў афтальмалогіі для лячэння сухасці вачэй.
3.3 Прамысловасць будаўніцтва і матэрыялаў
Сярод будаўнічых матэрыялаў метылцэлюлоза шырока выкарыстоўваецца ў цэменце, гіпсе, пакрыццях і клеях у якасці загушчальніка, утрымлівальніка вады і ўтваральніка плёнкі. Дзякуючы добраму ўтрыманню вады, метылцэлюлоза можа палепшыць цякучасць і працаздольнасць будаўнічых матэрыялаў і пазбегнуць адукацыі расколін і пустэч.
3.4 Касметычная прамысловасць
Метылцэлюлоза таксама шырока выкарыстоўваецца ў касметычнай прамысловасці ў якасці загушчальніка і стабілізатара, які дапамагае ўтвараць даўгавечныя эмульсіі і гелі. Гэта можа палепшыць адчуванне прадукту і ўзмацніць ўвільгатняе эфект. Ён гіпаалергенны і мяккі, падыходзіць для адчувальнай скуры.
4. Параўнанне метылцэлюлозы з іншымі эфірамі цэлюлозы
Эфіры цэлюлозы - вялікая сям'я. Акрамя метилцеллюлозы, існуюць таксама этилцеллюлоза (ЭК), гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ), гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ) і іншыя віды. Асноўнае іх адрозненне заключаецца ў тыпе і ступені замяшчэння намеснікаў на малекуле цэлюлозы, што вызначае іх растваральнасць, глейкасць і вобласці прымянення.
Метылцэлюлоза супраць гідраксіпрапілметылцэлюлозы (HPMC): HPMC - гэта палепшаная версія метылцэлюлозы. У дадатак да метыльнага замяшчальніка ўводзіцца таксама гідраксіпрапіл, што робіць растваральнасць ГПМЦ больш разнастайнай. ГПМЦ можа растварацца ў больш шырокім дыяпазоне тэмператур, і яго тэмпература тэрмічнага гелеутворення вышэй, чым у метылцэлюлозы. Такім чынам, у прамысловасці будаўнічых матэрыялаў і фармацэўтычнай прамысловасці HPMC мае больш шырокі спектр прымянення.
Метылцэлюлоза супраць этылцэлюлозы (EC): этылавая цэлюлоза нерастваральная ў вадзе, але раствараецца ў арганічных растваральніках. Ён часта выкарыстоўваецца ў мембранных матэрыялах з працяглым вызваленнем для пакрыццяў і лекаў. Метылцэлюлоза раствараецца ў халоднай вадзе і ў асноўным выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка і ўтрымліваючага ваду агента. Вобласці яго прымянення адрозніваюцца ад прымянення этилцеллюлозы.
5. Тэндэнцыя развіцця эфіраў цэлюлозы
З ростам попыту на ўстойлівыя матэрыялы і экалагічна чыстыя хімікаты злучэнні эфіру цэлюлозы, у тым ліку метылавая цэлюлоза, паступова становяцца важным кампанентам экалагічна чыстых матэрыялаў. Ён атрымліваецца з натуральных раслінных валокнаў, аднаўляецца і можа натуральна разбурацца ў навакольным асяроддзі. У будучыні вобласці прымянення эфіраў цэлюлозы могуць быць яшчэ больш пашыраны, напрыклад, у новай энергетыцы, зялёных будынках і біямедыцыне.
Як тып эфіру цэлюлозы, метылавая цэлюлоза шырока выкарыстоўваецца ў многіх галінах прамысловасці дзякуючы сваім унікальным фізічным і хімічным уласцівасцям. Ён не толькі мае добрую растваральнасць, нетоксичность і добрую здольнасць рэгуляваць глейкасць, але таксама гуляе важную ролю ў харчовай, медыцынскай, будаўніцтве і касметыцы. У будучыні, з ростам попыту на экалагічна чыстыя матэрыялы, перспектывы прымянення метылцэлюлозы будуць шырэй.
Час публікацыі: 23 кастрычніка 2024 г