Метилцелулозата (MC) е еден вид целулозен етер. Соединенијата на целулозниот етер се деривати добиени со хемиска модификација на природната целулоза, а метилцелулозата е важен дериват на целулоза формиран со метилирање (метил супституција) на хидроксилниот дел од целулозата. Затоа, метилцелулозата не е само дериват на целулоза, туку и типичен целулозен етер.
1. Подготовка на метилцелулоза
Метилцелулозата се подготвува со реакција на целулоза со средство за метилирање (како метил хлорид или диметил сулфат) под алкални услови за да се метилира хидроксилниот дел од целулозата. Оваа реакција главно се јавува на хидроксилните групи на C2, C3 и C6 позициите на целулозата за да се формира метилцелулоза со различни степени на супституција. Процесот на реакција е како што следува:
Целулозата (полисахарид составен од единици на гликоза) прво се активира во алкални услови;
Потоа се внесува средство за метилирање за да се подложи на реакција на етерификација за да се добие метилцелулоза.
Овој метод може да произведе производи од метилцелулоза со различни вискозитети и својства на растворливост преку регулирање на условите на реакцијата и степенот на метилација.
2. Својства на метилцелулозата
Метилцелулозата ги има следните главни својства:
Растворливост: За разлика од природната целулоза, метилцелулозата може да се раствори во ладна вода, но не и во топла вода. Тоа е затоа што воведувањето на метил супституенти ги уништува водородните врски помеѓу молекулите на целулоза, а со тоа ја намалува нејзината кристалинност. Метилцелулозата формира проѕирен раствор во вода и покажува карактеристики на гелација на високи температури, односно растворот се згуснува кога се загрева и ја враќа флуидноста по ладењето.
Нетоксичност: метилцелулозата е нетоксична и не се апсорбира од човечкиот дигестивен систем. Затоа, често се користи во храна и фармацевтски адитиви како згуснувач, емулгатор и стабилизатор.
Регулација на вискозност: Метилцелулозата има добри својства за регулирање на вискозноста, а нејзината вискозност на растворот е поврзана со концентрацијата на растворот и молекуларната тежина. Со контролирање на степенот на замена во реакцијата на етерификација, може да се добијат производи од метилцелулоза со различен опсег на вискозност.
3. Употреба на метилцелулоза
Поради своите уникатни физички и хемиски својства, метилцелулозата е широко користена во многу индустрии.
3.1 Прехранбена индустрија
Метилцелулозата е вообичаен додаток на храна кој се користи во различни преработки на храна, главно како згуснувач, емулгатор и стабилизатор. Бидејќи метилцелулозата може да гел кога се загрева и да ја врати флуидноста по ладењето, често се користи во замрзната храна, печива и супи. Покрај тоа, нискокалоричната природа на метилцелулозата ја прави важна состојка во некои нискокалорични прехранбени формули.
3.2 Фармацевтска и медицинска индустрија
Метилцелулозата е широко користена во фармацевтската индустрија, особено во производството на таблети, како ексципиент и врзивно средство. Поради добрата способност за прилагодување на вискозноста, може ефикасно да ја подобри механичката сила и својствата на распаѓање на таблетите. Покрај тоа, метилцелулозата се користи и како компонента на вештачка солза во офталмологијата за лекување на суви очи.
3.3 Градежништво и индустрија за материјали
Меѓу градежните материјали, метилцелулозата е широко употребувана во цемент, гипс, премази и лепила како згуснувач, задржувач на вода и формирање филм. Поради доброто задржување на водата, метилцелулозата може да ја подобри флуидноста и оперативноста на градежните материјали и да избегне создавање на пукнатини и празнини.
3.4 Козметичка индустрија
Метилцелулозата исто така најчесто се користи во козметичката индустрија како згуснувач и стабилизатор за да помогне во формирањето на долготрајни емулзии и гелови. Може да го подобри чувството на производот и да го подобри навлажнувачкиот ефект. Хипоалергично е и благ, а погоден е и за чувствителна кожа.
4. Споредба на метилцелулозата со други целулозни етери
Целулозните етери се големо семејство. Покрај метилцелулозата, постојат и етил целулоза (EC), хидроксипропил метилцелулоза (HPMC), хидроксиетил целулоза (HEC) и други видови. Нивната главна разлика лежи во видот и степенот на замена на супституентите на молекулата на целулоза, што ја одредува нивната растворливост, вискозност и областите на примена.
Метилцелулоза наспроти хидроксипропил метилцелулоза (HPMC): HPMC е подобрена верзија на метилцелулоза. Покрај метил супституентот, се воведува и хидроксипропил, што ја прави растворливоста на HPMC поразновидна. HPMC може да се раствори во поширок температурен опсег, а неговата температура на термичка гелација е повисока од онаа на метилцелулозата. Затоа, во градежните материјали и фармацевтската индустрија, HPMC има поширок опсег на апликации.
Метилцелулоза наспроти етил целулоза (ЕК): Етил целулозата е нерастворлива во вода, но растворлива во органски растворувачи. Често се користи во мембрански материјали со продолжено ослободување за облоги и лекови. Метил целулозата е растворлива во ладна вода и главно се користи како згуснувач и средство за задржување вода. Областите на неговата примена се различни од оние на етил целулозата.
5. Тренд на развој на целулозни етери
Со зголемената побарувачка за одржливи материјали и зелени хемикалии, соединенијата на целулозниот етер, вклучително и метил целулозата, постепено стануваат важна компонента на еколошки материјали. Тој е изведен од природни растителни влакна, е обновлив и може природно да се деградира во животната средина. Во иднина, областите на примена на целулозните етери може дополнително да се прошират, како што се во новата енергија, зелените згради и биомедицината.
Како вид на целулозен етер, метил целулозата е широко користена во многу индустрии поради неговите уникатни физички и хемиски својства. Не само што има добра растворливост, нетоксичност и добра способност за прилагодување на вискозноста, туку игра важна улога и во храната, медицината, градежништвото и козметиката. Во иднина, со зголемената побарувачка за еколошки материјали, изгледите за примена на метил целулозата ќе бидат пошироки.
Време на објавување: 23-10-2024