მეთილცელულოზა (MC) არის ცელულოზის ეთერის სახეობა. ცელულოზის ეთერის ნაერთები წარმოებულებია, რომლებიც მიიღება ბუნებრივი ცელულოზის ქიმიური მოდიფიკაციით, ხოლო მეთილცელულოზა არის მნიშვნელოვანი ცელულოზის წარმოებული, რომელიც წარმოიქმნება ცელულოზის ჰიდროქსილის ნაწილის მეთილაციით (მეთილის ჩანაცვლებით). აქედან გამომდინარე, მეთილცელულოზა არის არა მხოლოდ ცელულოზის წარმოებული, არამედ ტიპიური ცელულოზის ეთერი.
1. მეთილცელულოზის მომზადება
მეთილცელულოზა მზადდება ცელულოზის მეთილაციურ აგენტთან (როგორიცაა მეთილის ქლორიდი ან დიმეთილ სულფატი) რეაქციით ტუტე პირობებში ცელულოზის ჰიდროქსილის ნაწილის მეთილაციისთვის. ეს რეაქცია ძირითადად ხდება ჰიდროქსილის ჯგუფებზე ცელულოზის C2, C3 და C6 პოზიციებზე, რათა წარმოიქმნას მეთილცელულოზა სხვადასხვა ხარისხის ჩანაცვლებით. რეაქციის პროცესი შემდეგია:
ცელულოზა (გლუკოზის ერთეულებისგან შემდგარი პოლისაქარიდი) პირველად აქტიურდება ტუტე პირობებში;
შემდეგ შეჰყავთ მეთილაციური აგენტი, რათა გაიაროს ეთერიფიკაციის რეაქცია მეთილცელულოზის მისაღებად.
ამ მეთოდს შეუძლია წარმოქმნას მეთილცელულოზის პროდუქტები სხვადასხვა სიბლანტისა და ხსნადობის თვისებების რეაქციის პირობებისა და მეთილაციის ხარისხის რეგულირებით.
2. მეთილცელულოზის თვისებები
მეთილცელულოზას აქვს შემდეგი ძირითადი თვისებები:
ხსნადობა: ბუნებრივი ცელულოზისგან განსხვავებით, მეთილცელულოზა შეიძლება გაიხსნას ცივ წყალში, მაგრამ არა ცხელ წყალში. ეს იმიტომ ხდება, რომ მეთილის შემცვლელების შეყვანა ანადგურებს წყალბადურ კავშირებს ცელულოზის მოლეკულებს შორის, რითაც ამცირებს მის კრისტალურობას. მეთილცელულოზა წარმოქმნის გამჭვირვალე ხსნარს წყალში და ავლენს გელაციის მახასიათებლებს მაღალ ტემპერატურაზე, ანუ ხსნარი გაცხელებისას სქელდება და გაცივების შემდეგ იბრუნებს სითხეს.
არატოქსიკურობა: მეთილცელულოზა არატოქსიკურია და არ შეიწოვება ადამიანის საჭმლის მომნელებელი სისტემის მიერ. ამიტომ, მას ხშირად იყენებენ საკვებში და ფარმაცევტულ დანამატებში, როგორც გასქელება, ემულგატორი და სტაბილიზატორი.
სიბლანტის რეგულირება: მეთილცელულოზას აქვს სიბლანტის რეგულირების კარგი თვისებები და მისი ხსნარის სიბლანტე დაკავშირებულია ხსნარის კონცენტრაციასთან და მოლეკულურ წონასთან. ეთერიფიკაციის რეაქციაში ჩანაცვლების ხარისხის კონტროლით შეიძლება მიღებულ იქნას მეთილცელულოზის პროდუქტები სხვადასხვა სიბლანტის დიაპაზონით.
3. მეთილცელულოზის გამოყენება
მისი უნიკალური ფიზიკური და ქიმიური თვისებების გამო, მეთილცელულოზა ფართოდ გამოიყენება მრავალ ინდუსტრიაში.
3.1 კვების მრეწველობა
მეთილცელულოზა არის ჩვეულებრივი საკვები დანამატი, რომელიც გამოიყენება სხვადასხვა საკვების გადამუშავებაში, ძირითადად, როგორც გასქელება, ემულგატორი და სტაბილიზატორი. ვინაიდან მეთილცელულოზას შეუძლია გაცხელებისას გელი და აღადგინოს სითხის გაციების შემდეგ, მას ხშირად იყენებენ გაყინულ საკვებში, ცომეულსა და სუპებში. გარდა ამისა, მეთილცელულოზის დაბალკალორიული ბუნება მას მნიშვნელოვან ინგრედიენტად აქცევს ზოგიერთი დაბალკალორიული საკვების ფორმულაში.
3.2 ფარმაცევტული და სამედიცინო მრეწველობა
მეთილცელულოზა ფართოდ გამოიყენება ფარმაცევტულ ინდუსტრიაში, განსაკუთრებით ტაბლეტების წარმოებაში, როგორც დამხმარე და შემკვრელის. სიბლანტის რეგულირების კარგი უნარის გამო, მას შეუძლია ეფექტურად გააუმჯობესოს ტაბლეტების მექანიკური სიმტკიცე და დაშლის თვისებები. გარდა ამისა, მეთილცელულოზა ასევე გამოიყენება როგორც ხელოვნური ცრემლის კომპონენტი ოფთალმოლოგიაში მშრალი თვალების სამკურნალოდ.
3.3 სამშენებლო და მასალების მრეწველობა
სამშენებლო მასალებს შორის, მეთილცელულოზა ფართოდ გამოიყენება ცემენტში, თაბაშირში, საფარებსა და ადჰეზივებში, როგორც გასქელება, წყლის შემაკავებელი და ფირის ფორმირება. წყლის კარგი შეკავების გამო, მეთილცელულოზას შეუძლია გააუმჯობესოს სამშენებლო მასალების სითხე და ფუნქციონირება და თავიდან აიცილოს ბზარები და სიცარიელეები.
3.4 კოსმეტიკური ინდუსტრია
მეთილცელულოზა ასევე ხშირად გამოიყენება კოსმეტიკურ ინდუსტრიაში, როგორც გასქელება და სტაბილიზატორი, რომელიც ხელს უწყობს გრძელვადიანი ემულსიების და გელების ფორმირებას. მას შეუძლია გააუმჯობესოს პროდუქტის შეგრძნება და გააძლიეროს დამატენიანებელი ეფექტი. ეს არის ჰიპოალერგიული და რბილი და შესაფერისია მგრძნობიარე კანისთვის.
4. მეთილცელულოზის შედარება სხვა ცელულოზის ეთერებთან
ცელულოზის ეთერები დიდი ოჯახია. მეთილცელულოზის გარდა, ასევე არსებობს ეთილის ცელულოზა (EC), ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა (HPMC), ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა (HEC) და სხვა სახეობები. მათი მთავარი განსხვავება მდგომარეობს ცელულოზის მოლეკულაზე შემცვლელების ჩანაცვლების ტიპსა და ხარისხში, რაც განსაზღვრავს მათ ხსნადობას, სიბლანტეს და გამოყენების სფეროებს.
მეთილცელულოზა ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის წინააღმდეგ (HPMC): HPMC არის მეთილცელულოზის გაუმჯობესებული ვერსია. მეთილის შემცვლელის გარდა, შეყვანილია ჰიდროქსიპროპილიც, რაც HPMC-ის ხსნადობას უფრო მრავალფეროვანს ხდის. HPMC შეიძლება დაიშალოს უფრო ფართო ტემპერატურულ დიაპაზონში და მისი თერმული გელაციის ტემპერატურა უფრო მაღალია, ვიდრე მეთილცელულოზას. ამიტომ, სამშენებლო მასალებისა და ფარმაცევტულ ინდუსტრიებში HPMC-ს უფრო ფართო აპლიკაციები აქვს.
მეთილცელულოზა vs ეთილის ცელულოზა (EC): ეთილის ცელულოზა წყალში უხსნადია, მაგრამ ხსნადი ორგანულ გამხსნელებში. მას ხშირად იყენებენ მდგრადი გამოთავისუფლების მემბრანულ მასალებში საიზოლაციო და წამლებისთვის. მეთილის ცელულოზა ხსნადია ცივ წყალში და ძირითადად გამოიყენება როგორც გასქელება და წყლის შემაკავებელი საშუალება. მისი გამოყენების სფეროები განსხვავდება ეთილის ცელულოზისგან.
5. ცელულოზის ეთერების განვითარების ტენდენცია
მდგრად მასალებზე და მწვანე ქიმიკატებზე მზარდი მოთხოვნილების გამო, ცელულოზის ეთერის ნაერთები, მათ შორის მეთილის ცელულოზა, თანდათან ხდება ეკოლოგიურად სუფთა მასალების მნიშვნელოვანი კომპონენტი. ის მიიღება ბუნებრივი მცენარეული ბოჭკოებისგან, განახლებადია და შეიძლება ბუნებრივად დეგრადირებული იყოს გარემოში. მომავალში, ცელულოზის ეთერების გამოყენების სფეროები შეიძლება კიდევ უფრო გაფართოვდეს, როგორიცაა ახალი ენერგია, მწვანე შენობები და ბიომედიცინაში.
როგორც ცელულოზის ეთერის სახეობა, მეთილის ცელულოზა ფართოდ გამოიყენება მრავალ ინდუსტრიაში მისი უნიკალური ფიზიკური და ქიმიური თვისებების გამო. მას არა მხოლოდ აქვს კარგი ხსნადობა, არატოქსიკურობა და სიბლანტის რეგულირების კარგი უნარი, არამედ მნიშვნელოვან როლს ასრულებს საკვებში, მედიცინაში, მშენებლობასა და კოსმეტიკაში. მომავალში, ეკოლოგიურად სუფთა მასალებზე მზარდი მოთხოვნით, მეთილის ცელულოზის გამოყენების პერსპექტივები უფრო ფართო გახდება.
გამოქვეყნების დრო: ოქტ-23-2024