Metilzelulosa (MC) eta karboximetilzelulosa (CMC) zelulosa-deribatu ohiko bi dira, oso erabiliak elikagaietan, medikuntzan, eraikuntzan, industria kimikoan eta beste arlo batzuetan. Zelulosa naturaletik kimikoki eraldatutakoak diren arren, alde nabarmenak daude egitura kimikoan, propietate fisiko eta kimikoetan eta aplikazioetan.
1. Egitura kimikoa eta prestaketa prozesua
Metilzelulosa zelulosa metil kloruroarekin (edo metanolarekin) erreakzionatuz sortzen da baldintza alkalinoetan. Prozesu honetan, zelulosa molekuletako hidroxilo taldeen (-OH) zati bat metoxi taldeekin (-OCH₃) ordezkatzen da metilzelulosa osatzeko. Metilzelulosa ordezkatzeko mailak (DS, glukosa unitateko ordezkatzaile kopurua) bere propietate fisiko eta kimikoak zehazten ditu, hala nola disolbagarritasuna eta biskositatea.
Karboximetilzelulosa zelulosa azido kloroazetikoarekin erreakzionatuz sortzen da baldintza alkalinoetan, eta hidroxilo taldea karboximetiloz (-CH₂COOH) ordezkatzen da. CMCren ordezkapen-mailak eta polimerizazio-mailak (DP) eragina dute uretan duen disolbagarritasunean eta biskositatean. CMC normalean sodio-gatz moduan existitzen da, sodio-karboximetilzelulosa (NaCMC) izenekoa.
2. Ezaugarri fisiko eta kimikoak
Disolbagarritasuna: Metilzelulosa ur hotzetan disolbatzen da, baina disolbagarritasuna galtzen du eta gel bat sortzen du ur beroan. Alderantzikagarritasun termiko honek elikagaiak prozesatzeko loditzaile eta gelifikatzaile gisa erabiltzea ahalbidetzen du. CMC ur hotzetan zein beroan disolbagarria da, baina bere disoluzioaren biskositatea gutxitzen da tenperatura igotzen den heinean.
Biskositatea: Bien biskositatea ordezkapen-mailaren eta disoluzioaren kontzentrazioaren araberakoa da. MCren biskositatea lehenik handitu eta gero gutxitu egiten da tenperatura igotzen den heinean, eta CMCrena, berriz, gutxitu egiten da tenperatura igotzen den heinean. Horrek abantaila propioak ematen dizkie industria-aplikazio desberdinetan.
pH-aren egonkortasuna: CMC egonkorra mantentzen da pH tarte zabal batean, batez ere baldintza alkalinoetan, eta horrek oso ezaguna egiten du egonkortzaile eta loditzaile gisa elikagaietan eta farmazian. MC nahiko egonkorra da baldintza neutro eta apur bat alkalinoetan, baina degradatuko da azido edo alkali sendoetan.
3. Aplikazio-eremuak
Elikagaien industria: Metilzelulosa normalean elikagaietan erabiltzen da loditzaile, emultsionatzaile eta egonkortzaile gisa. Adibidez, gantz gutxiko elikagaiak ekoiztean gantzaren zaporea eta ehundura imitatu ditzake. Karboximetilzelulosa edarietan, labean egindako produktuetan eta esnekietan asko erabiltzen da loditzaile eta egonkortzaile gisa, uraren bereizketa saihesteko eta zaporea hobetzeko.
Industria farmazeutikoa: Metilzelulosa pilulen prestaketan erabiltzen da, aglutinatzaile eta desintegratzaile gisa, eta baita lubrifikatzaile eta babes-agente gisa ere, hala nola begi-tanta oftalmikoetan, malkoen ordezko gisa. CMC asko erabiltzen da medikuntzan, biobateragarritasun ona duelako, hala nola askapen iraunkorreko sendagaiak eta begi-tantaetan itsasgarriak prestatzeko.
Eraikuntza eta industria kimikoa: MC asko erabiltzen da eraikuntza-materialetan loditzaile, ura atxikitzeko agente eta zementu eta igeltsurako itsasgarri gisa. Materialen eraikuntza-errendimendua eta gainazalaren kalitatea hobetu ditzake. CMC askotan erabiltzen da petrolio-meatzaritzako lokatz-tratamenduan, ehunen inprimaketa eta tindaketa-lohietan, paperaren gainazal-estalduran, etab.
4. Segurtasuna eta ingurumenaren babesa
Biak segurutzat jotzen dira elikagai eta farmazia aplikazioetan erabiltzeko, baina haien iturriek eta ekoizpen prozesuek eragin desberdinak izan ditzakete ingurumenean. MC eta CMC-ren lehengaiak zelulosa naturaletik eratorriak dira eta biodegradagarriak dira, beraz, ingurumenarekiko errespetu ona dute. Hala ere, haien ekoizpen prozesuak disolbatzaile eta erreaktibo kimikoak erabil ditzake, eta horrek ingurumenean eragina izan dezake.
5. Prezioa eta merkatuaren eskaria
Ekoizpen-prozesu desberdinak direla eta, metilzelulosa ekoizpen-kostua normalean handiagoa da, beraz, bere merkatu-prezioa ere karboximetilzelulosa baino handiagoa da. CMC-k, oro har, merkatu-eskaria handiagoa du, aplikazio zabalagoa eta ekoizpen-kostu txikiagoak dituelako.
Metilzelulosa eta karboximetilzelulosa zelulosaren deribatuak diren arren, desberdintasun nabarmenak dituzte egituran, propietateetan, aplikazioetan eta merkatu-eskarian. Metilzelulosa batez ere elikagaien, medikuntzan eta eraikuntza-materialen arloetan erabiltzen da, bere alderantzikagarritasun termiko bereziagatik eta biskositate-kontrol handiagatik. Karboximetilzelulosa asko erabili da elikagaien, medikuntzan, petrokimikoan, ehungintzan eta beste industria batzuetan, bere disolbagarritasun bikainagatik, biskositatearen doikuntzagatik eta pH-aren egokitzapen zabalagatik. Zelulosa-deribatuaren aukera aplikazio-eszenatoki eta behar espezifikoen araberakoa da.
Argitaratze data: 2024ko abuztuaren 20a