Метилцеллюлоза (MC) - целлюлоза эфирінің бір түрі. Целлюлоза эфирінің қосылыстары табиғи целлюлозаның химиялық модификациясы арқылы алынған туындылар, ал метилцеллюлоза целлюлозаның гидроксил бөлігін метилдеу (метил алмастыру) арқылы түзілетін маңызды целлюлоза туындысы болып табылады. Демек, метилцеллюлоза тек целлюлоза туындысы ғана емес, сонымен қатар типтік целлюлоза эфирі болып табылады.
1. Метилцеллюлозаны алу
Метилцеллюлоза целлюлозаның гидроксил бөлігін метилдеу үшін сілтілі жағдайларда целлюлозаны метилдеу агентімен (мысалы, метилхлорид немесе диметилсульфат) әрекеттестіру арқылы дайындалады. Бұл реакция негізінен целлюлозаның C2, C3 және C6 позицияларындағы гидроксил топтарында орын алып, әртүрлі дәрежедегі алмастырулары бар метилцеллюлозаны түзеді. Реакция процесі келесідей:
Целлюлоза (глюкоза бірліктерінен тұратын полисахарид) алдымен сілтілі жағдайларда белсендіріледі;
Содан кейін метилцеллюлозаны алу үшін эфирлеу реакциясынан өту үшін метилдеу агенті енгізіледі.
Бұл әдіс реакция жағдайларын және метилдену дәрежесін реттеу арқылы әртүрлі тұтқырлығы және ерігіштік қасиеттері бар метилцеллюлоза өнімдерін алуға болады.
2. Метилцеллюлозаның қасиеттері
Метилцеллюлозаның келесі негізгі қасиеттері бар:
Ерігіштігі: табиғи целлюлозадан айырмашылығы, метилцеллюлозаны суық суда ерітуге болады, бірақ ыстық суда емес. Өйткені метил алмастырғыштарды енгізу целлюлоза молекулалары арасындағы сутегі байланыстарын бұзады, осылайша оның кристалдылығын төмендетеді. Метилцеллюлоза суда мөлдір ерітінді түзеді және жоғары температурада гельдік сипаттама көрсетеді, яғни ерітінді қыздырғанда қоюланып, суығаннан кейін қайтадан сұйықтығын алады.
Уытты емес: Метилцеллюлоза улы емес және адамның ас қорыту жүйесімен сіңірілмейді. Сондықтан тамақ және фармацевтикалық қоспаларда қоюландырғыш, эмульгатор және тұрақтандырғыш ретінде жиі қолданылады.
Тұтқырлықты реттеу: Метилцеллюлозаның жақсы тұтқырлықты реттейтін қасиеттері бар және оның ерітінді тұтқырлығы ерітінді концентрациясына және молекулалық массаға байланысты. Эфирлену реакциясында орын басу дәрежесін бақылау арқылы тұтқырлық диапазондары әртүрлі метилцеллюлоза өнімдерін алуға болады.
3. Метилцеллюлозаның қолданылуы
Бірегей физикалық және химиялық қасиеттеріне байланысты метилцеллюлоза өнеркәсіптің көптеген салаларында кеңінен қолданылады.
3.1 Тамақ өнеркәсібі
Метилцеллюлоза - әртүрлі тамақ өнімдерін өңдеуде, негізінен қоюлатқыш, эмульгатор және тұрақтандырғыш ретінде қолданылатын кең таралған тағамдық қоспа. Метилцеллюлоза қыздырылған кезде гельденіп, салқындағаннан кейін сұйықтықты қалпына келтіретіндіктен, ол мұздатылған тағамдарда, пісірілген өнімдерде және сорпаларда жиі қолданылады. Сонымен қатар, метилцеллюлозаның төмен калориялы табиғаты оны кейбір төмен калориялы тағамдық формулалардағы маңызды ингредиент етеді.
3.2 Фармацевтика және медицина өнеркәсіптері
Метилцеллюлоза фармацевтика өнеркәсібінде, әсіресе таблетка өндірісінде, қосымша және байланыстырғыш ретінде кеңінен қолданылады. Тұтқырлықты жақсы реттеу мүмкіндігінің арқасында ол таблеткалардың механикалық беріктігі мен ыдырау қасиеттерін тиімді жақсарта алады. Сонымен қатар, метилцеллюлоза офтальмологияда құрғақ көзді емдеу үшін жасанды жасанды компонент ретінде де қолданылады.
3.3 Құрылыс және материалдар өнеркәсібі
Құрылыс материалдарының ішінде метилцеллюлоза цементте, гипсте, жабындар мен желімдерде қоюландырғыш, су ұстағыш және пленка түзуші ретінде кеңінен қолданылады. Суды жақсы ұстайтындықтан, метилцеллюлоза құрылыс материалдарының өтімділігі мен жұмыс қабілеттілігін жақсартып, жарықтар мен бос орындардың пайда болуын болдырмайды.
3.4 Косметика өнеркәсібі
Метилцеллюлоза косметикалық өнеркәсіпте ұзаққа созылатын эмульсиялар мен гельдерді қалыптастыруға көмектесетін қоюлатқыш және тұрақтандырғыш ретінде жиі қолданылады. Бұл өнімнің сезімін жақсартады және ылғалдандыратын әсерді күшейтеді. Бұл гипоаллергенді және жұмсақ және сезімтал теріге жарамды.
4. Метилцеллюлозаны басқа целлюлоза эфирлерімен салыстыру
Целлюлоза эфирлері – үлкен отбасы. Метилцеллюлозадан басқа этилцеллюлоза (EC), гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМК), гидроксиэтилцеллюлоза (ГЦК) және басқа да түрлері бар. Олардың негізгі айырмашылығы олардың ерігіштігін, тұтқырлығын және қолдану аймағын анықтайтын целлюлоза молекуласындағы алмастырғыштардың түрі мен дәрежесінде.
Метилцеллюлозаға қарсы гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC): HPMC - метилцеллюлозаның жетілдірілген нұсқасы. Метил алмастырғыштан басқа, гидроксипропил де енгізіледі, бұл HPMC ерігіштігін әртүрлі етеді. HPMC кеңірек температура диапазонында ерітілуі мүмкін және оның термиялық гельдену температурасы метилцеллюлозаға қарағанда жоғары. Сондықтан құрылыс материалдары мен фармацевтика өнеркәсібінде HPMC қолданбаларының кең спектріне ие.
Метилцеллюлоза және этил целлюлозасы (EC): этил целлюлоза суда ерімейді, бірақ органикалық еріткіштерде ериді. Ол көбінесе жабындар мен препараттарға арналған тұрақты босап шығатын мембраналық материалдарда қолданылады. Метилцеллюлоза суық суда ериді және негізінен қоюландырғыш және суды сақтайтын агент ретінде қолданылады. Оның қолдану аймақтары этил целлюлозасынан ерекшеленеді.
5. Целлюлоза эфирлерінің даму тенденциясы
Тұрақты материалдар мен жасыл химиялық заттарға сұраныстың артуы жағдайында целлюлоза эфирінің қосылыстары, соның ішінде метилцеллюлоза біртіндеп экологиялық таза материалдардың маңызды құрамдас бөлігіне айналуда. Ол табиғи өсімдік талшықтарынан алынған, жаңартылатын және қоршаған ортада табиғи түрде бұзылуы мүмкін. Болашақта целлюлоза эфирлерін жаңа энергетикада, жасыл ғимараттарда және биомедицинада қолдану аясы одан әрі кеңейтілуі мүмкін.
Целлюлоза эфирінің бір түрі ретінде метилцеллюлоза өзінің бірегей физикалық және химиялық қасиеттеріне байланысты көптеген салаларда кеңінен қолданылады. Ол жақсы ерігіштікке, уыттылыққа ие емес және жақсы тұтқырлықты реттеу қабілетіне ие ғана емес, сонымен қатар тамақ, медицина, құрылыс және косметикада маңызды рөл атқарады. Болашақта экологиялық таза материалдарға сұраныстың артуына байланысты метилцеллюлозаны қолдану перспективалары кеңірек болады.
Хабарлама уақыты: 23 қазан 2024 ж