Metýlsellulósa (MC) er tegund af sellulósaeter. Sellulósetersambönd eru afleiður fengnar með efnafræðilegri breytingu á náttúrulegum sellulósa og metýlsellulósa er mikilvæg sellulósaafleiða sem myndast við metýleringu (metýlskipti) hýdroxýlhluta sellulósa. Þess vegna er metýlsellulósa ekki aðeins sellulósaafleiða, heldur einnig dæmigerður sellulósaeter.
1. Undirbúningur metýlsellulósa
Metýlsellulósa er framleiddur með því að hvarfa sellulósa við metýlerandi efni (eins og metýlklóríð eða dímetýlsúlfat) við basískar aðstæður til að metýlera hýdroxýlhluta sellulósa. Þessi viðbrögð eiga sér stað aðallega á hýdroxýlhópunum í C2, C3 og C6 stöðum sellulósa til að mynda metýlsellulósa með mismunandi stigum skiptingar. Viðbragðsferlið er sem hér segir:
Sellulósi (fjölsykra samsett úr glúkósaeiningum) er fyrst virkjuð við basísk skilyrði;
Síðan er metýlerandi efni settur inn til að gangast undir eterunarviðbrögð til að fá metýlsellulósa.
Þessi aðferð getur framleitt metýlsellulósaafurðir með mismunandi seigju og leysnieiginleika með því að stjórna hvarfskilyrðum og metýleringarstigi.
2. Eiginleikar metýlsellulósa
Metýlsellulósa hefur eftirfarandi eiginleika:
Leysni: Ólíkt náttúrulegum sellulósa er hægt að leysa metýlsellulósa í köldu vatni en ekki í heitu vatni. Þetta er vegna þess að innleiðing metýlsetuefna eyðileggur vetnistengin milli sellulósasameinda og dregur þar með úr kristöllun þeirra. Metýlsellulósa myndar gagnsæja lausn í vatni og sýnir hlaupeiginleika við háan hita, það er að lausnin þykknar þegar hún er hituð og endurheimtir vökva eftir kælingu.
Eiturhrif: Metýlsellulósa er ekki eitrað og frásogast ekki af meltingarfærum manna. Þess vegna er það oft notað í matvæla- og lyfjaaukefni sem þykkingarefni, ýruefni og sveiflujöfnun.
Seigjustjórnun: Metýlsellulósa hefur góða seigjustjórnunareiginleika og seigju lausnar er tengd styrk lausnar og mólmassa. Með því að stjórna útskiptastigi í eterunarhvarfinu er hægt að fá metýlsellulósaafurðir með mismunandi seigjusvið.
3. Notkun metýlsellulósa
Vegna einstakra eðlis- og efnafræðilegra eiginleika þess hefur metýlsellulósa verið mikið notaður í mörgum atvinnugreinum.
3.1 Matvælaiðnaður
Metýlsellulósa er algengt matvælaaukefni sem notað er í margs konar matvælavinnslu, aðallega sem þykkingarefni, ýruefni og sveiflujöfnun. Þar sem metýlsellulósa getur hlaupið við upphitun og endurheimt vökva eftir kælingu, er það oft notað í frosinn matvæli, bakaðar vörur og súpur. Að auki gerir lítið kaloría eðli metýlsellulósa það mikilvægt innihaldsefni í sumum kaloríusnauðum matvælum.
3.2 Lyfja- og lækningaiðnaður
Metýlsellulósa er mikið notað í lyfjaiðnaðinum, sérstaklega í töfluframleiðslu, sem hjálparefni og bindiefni. Vegna góðrar seigjustillingargetu getur það í raun bætt vélrænan styrk og sundrunareiginleika taflna. Að auki er metýlsellulósa einnig notað sem gervitárahluti í augnlækningum til að meðhöndla þurr augu.
3.3 Byggingar- og efnisiðnaður
Meðal byggingarefna er metýlsellulósa mikið notað í sement, gifs, húðun og lím sem þykkingarefni, vatnsheldur og filmumyndandi. Vegna góðrar vökvasöfnunar getur metýlsellulósa bætt vökva og nothæfi byggingarefna og forðast myndun sprungna og tómarúma.
3.4 Snyrtivöruiðnaður
Metýlsellulósa er einnig almennt notað í snyrtivöruiðnaðinum sem þykkingarefni og sveiflujöfnun til að hjálpa til við að mynda langvarandi fleyti og gel. Það getur bætt tilfinningu vörunnar og aukið rakagefandi áhrif. Hann er ofnæmisvaldandi og mildur og hentar vel viðkvæmri húð.
4. Samanburður á metýlsellulósa við aðra sellulósaethera
Sellulóseter eru stór fjölskylda. Auk metýlsellulósa eru einnig til etýlsellulósa (EC), hýdroxýprópýlmetýlsellulósa (HPMC), hýdroxýetýlsellulósa (HEC) og aðrar tegundir. Helsti munur þeirra liggur í gerð og stigi skiptihópa á sellulósasameindinni, sem ákvarðar leysni þeirra, seigju og notkunarsvæði.
Metýlsellulósa vs hýdroxýprópýl metýlsellulósa (HPMC): HPMC er endurbætt útgáfa af metýlsellulósa. Til viðbótar við metýl tengihópinn er hýdroxýprópýl einnig kynnt, sem gerir leysni HPMC fjölbreyttari. HPMC er hægt að leysa upp á breiðari hitastigi og hitastig þess er hærra en metýlsellulósa. Þess vegna, í byggingarefnum og lyfjaiðnaði, hefur HPMC fjölbreyttari notkunarmöguleika.
Metýlsellulósi vs etýlsellulósa (EC): Etýlsellulósa er óleysanlegt í vatni, en leysanlegt í lífrænum leysum. Það er oft notað í himnuefni með viðvarandi losun fyrir húðun og lyf. Metýlsellulósa er leysanlegt í köldu vatni og er aðallega notað sem þykkingarefni og vatnsheldur. Notkunarsvæði þess eru önnur en etýlsellulósa.
5. Þróunarþróun sellulósaeters
Með aukinni eftirspurn eftir sjálfbærum efnum og grænum efnum eru sellulósa etersambönd, þar á meðal metýlsellulósa, smám saman að verða mikilvægur hluti af umhverfisvænum efnum. Það er unnið úr náttúrulegum plöntutrefjum, er endurnýjanlegt og getur brotnað niður á náttúrulegan hátt í umhverfinu. Í framtíðinni gæti notkunarsvið sellulósaeters verið stækkað frekar, svo sem í nýrri orku, grænum byggingum og líflækningum.
Sem tegund af sellulósaeter er metýlsellulósa mikið notaður í mörgum atvinnugreinum vegna einstakra eðlis- og efnafræðilegra eiginleika þess. Það hefur ekki aðeins góða leysni, eiturhrif og góða aðlögunarhæfni fyrir seigju, heldur gegnir það einnig mikilvægu hlutverki í matvælum, lyfjum, smíði og snyrtivörum. Í framtíðinni, með aukinni eftirspurn eftir umhverfisvænum efnum, munu notkunarhorfur metýlsellulósa verða víðtækari.
Birtingartími: 23. október 2024