Metilceliuliozė (MC) yra celiuliozės eterio rūšis. Celiuliozės eterio junginiai yra dariniai, gauti chemiškai modifikuojant natūralią celiuliozę, o metilceliuliozė yra svarbus celiuliozės darinys, susidarantis metilinant (metilo pakaitalu) celiuliozės hidroksilinę dalį. Todėl metilceliuliozė yra ne tik celiuliozės darinys, bet ir tipiškas celiuliozės eteris.
1. Metilceliuliozės paruošimas
Metilceliuliozė gaunama reaguojant celiuliozei su metilinimo agentu (pvz., metilo chloridu arba dimetilo sulfatu) šarminėmis sąlygomis, kad būtų metilinta celiuliozės hidroksilinė dalis. Ši reakcija daugiausia vyksta hidroksilo grupėse celiuliozės C2, C3 ir C6 padėtyse, kad susidarytų metilceliuliozė su skirtingu pakeitimo laipsniu. Reakcijos procesas yra toks:
Celiuliozė (polisacharidas, sudarytas iš gliukozės vienetų) pirmiausia aktyvuojama šarminėmis sąlygomis;
Tada įvedamas metilinimo agentas, kad būtų atlikta eterinimo reakcija ir gaunama metilceliuliozė.
Šiuo metodu, reguliuojant reakcijos sąlygas ir metilinimo laipsnį, galima gauti skirtingo klampumo ir tirpumo savybių turinčius metilceliuliozės produktus.
2. Metilceliuliozės savybės
Metilceliuliozė turi šias pagrindines savybes:
Tirpumas: Skirtingai nuo natūralios celiuliozės, metilceliuliozę galima ištirpinti šaltame vandenyje, bet ne karštame vandenyje. Taip yra todėl, kad metilo pakaitalų įvedimas naikina vandenilio ryšius tarp celiuliozės molekulių ir taip sumažina jos kristališkumą. Metilceliuliozė sudaro skaidrų tirpalą vandenyje ir pasižymi želėjimo savybėmis esant aukštai temperatūrai, ty tirpalas kaitinant sutirštėja ir atvėsus atgauna sklandumą.
Netoksiškumas: metilceliuliozė yra netoksiška ir neįsisavinama žmogaus virškinimo sistemoje. Todėl jis dažnai naudojamas maisto ir farmacijos prieduose kaip tirštiklis, emulsiklis ir stabilizatorius.
Klampumo reguliavimas: Metilceliuliozė pasižymi geromis klampumo reguliavimo savybėmis, o jos tirpalo klampumas yra susijęs su tirpalo koncentracija ir molekuline mase. Kontroliuojant pakeitimo laipsnį eterinimo reakcijoje, galima gauti skirtingų klampos intervalų metilceliuliozės produktus.
3. Metilceliuliozės panaudojimas
Dėl savo unikalių fizinių ir cheminių savybių metilceliuliozė buvo plačiai naudojama daugelyje pramonės šakų.
3.1 Maisto pramonė
Metilceliuliozė yra įprastas maisto priedas, naudojamas įvairiuose maisto gamyboje, daugiausia kaip tirštiklis, emulsiklis ir stabilizatorius. Kadangi metilceliuliozė kaitinama gali sustingti ir atvėsusi atkurti sklandumą, ji dažnai naudojama šaldytuose maisto produktuose, kepiniuose ir sriubose. Be to, dėl mažo kaloringumo metilceliuliozės ji yra svarbi kai kurių mažo kaloringumo maisto formulių sudedamoji dalis.
3.2 Farmacijos ir medicinos pramonė
Metilceliuliozė plačiai naudojama farmacijos pramonėje, ypač tablečių gamyboje, kaip pagalbinė ir rišamoji medžiaga. Dėl gerų klampumo reguliavimo galimybių jis gali veiksmingai pagerinti tablečių mechaninį stiprumą ir skilimo savybes. Be to, metilceliuliozė taip pat naudojama kaip dirbtinės ašaros komponentas oftalmologijoje, gydant akių sausumą.
3.3 Statybos ir medžiagų pramonė
Tarp statybinių medžiagų metilceliuliozė plačiai naudojama cemento, gipso, dangų ir klijų gamyboje kaip tirštiklis, vandens sulaikymo ir plėvelės formavimo medžiaga. Dėl savo gero vandens sulaikymo metilceliuliozė gali pagerinti statybinių medžiagų sklandumą ir eksploataciją bei išvengti įtrūkimų ir tuštumų susidarymo.
3.4 Kosmetikos pramonė
Metilceliuliozė taip pat dažnai naudojama kosmetikos pramonėje kaip tirštiklis ir stabilizatorius, padedantis formuoti ilgalaikes emulsijas ir gelius. Tai gali pagerinti produkto pojūtį ir sustiprinti drėkinamąjį poveikį. Jis yra hipoalergiškas ir švelnus, tinka jautriai odai.
4. Metilceliuliozės palyginimas su kitais celiuliozės eteriais
Celiuliozės eteriai yra didelė šeima. Be metilceliuliozės, taip pat yra etilceliuliozės (EC), hidroksipropilmetilceliuliozės (HPMC), hidroksietilceliuliozės (HEC) ir kitų rūšių. Pagrindinis jų skirtumas yra celiuliozės molekulės pakaitalų tipas ir pakeitimo laipsnis, kuris lemia jų tirpumą, klampumą ir taikymo sritis.
Metilceliuliozė vs hidroksipropilmetilceliuliozė (HPMC): HPMC yra patobulinta metilceliuliozės versija. Be metilo pakaitalo, taip pat įvedamas hidroksipropilas, todėl HPMC tirpumas tampa įvairesnis. HPMC galima ištirpinti platesniame temperatūrų diapazone, o jo terminio geliavimosi temperatūra yra aukštesnė nei metilceliuliozės. Todėl statybinių medžiagų ir farmacijos pramonėje HPMC turi platesnį pritaikymo spektrą.
Metilceliuliozė vs etilo celiuliozė (EC): Etilceliuliozė netirpi vandenyje, bet tirpi organiniuose tirpikliuose. Jis dažnai naudojamas ilgalaikio atpalaidavimo membranose, skirtose dangoms ir vaistams. Metilceliuliozė tirpsta šaltame vandenyje ir dažniausiai naudojama kaip tirštiklis ir vandenį sulaikanti medžiaga. Jo naudojimo sritys skiriasi nuo etilo celiuliozės.
5. Celiuliozės eterių raidos tendencija
Didėjant tvarių medžiagų ir ekologiškų cheminių medžiagų paklausai, celiuliozės eterio junginiai, įskaitant metilceliuliozę, palaipsniui tampa svarbia aplinkai nekenksmingų medžiagų sudedamąja dalimi. Jis gaunamas iš natūralių augalų pluoštų, yra atsinaujinantis ir gali būti natūraliai skaidomas aplinkoje. Ateityje celiuliozės eterių taikymo sritis gali būti toliau plečiama, pavyzdžiui, naujoje energetikoje, ekologiškuose pastatuose ir biomedicinoje.
Metilceliuliozė, kaip celiuliozės eterio rūšis, yra plačiai naudojama daugelyje pramonės šakų dėl savo unikalių fizinių ir cheminių savybių. Jis ne tik turi gerą tirpumą, netoksiškumą ir gerą klampumo reguliavimo galimybę, bet ir vaidina svarbų vaidmenį maiste, medicinoje, statyboje ir kosmetikoje. Ateityje, augant aplinkai nekenksmingų medžiagų paklausai, metilceliuliozės panaudojimo perspektyvos bus platesnės.
Paskelbimo laikas: 2024-10-23