Метилцеллюлоз (MC) нь целлюлозын эфирийн нэг төрөл юм. Целлюлозын эфирийн нэгдлүүд нь байгалийн целлюлозыг химийн аргаар өөрчлөх замаар гаргаж авсан уламжлалууд бөгөөд метилцеллюлоз нь целлюлозын гидроксил хэсгийг метилжүүлэх (метил орлуулах) замаар үүссэн чухал целлюлозын уламжлал юм. Тиймээс метилцеллюлоз нь зөвхөн целлюлозын уламжлал төдийгүй ердийн целлюлозын эфир юм.
1. Метилцеллюлоз бэлтгэх
Метилцеллюлозыг целлюлозыг шүлтлэг нөхцөлд метилжүүлэгч бодис (метилхлорид эсвэл диметил сульфат гэх мэт)-тэй урвалд оруулж целлюлозын гидроксил хэсгийг метилжүүлснээр бэлтгэдэг. Энэ урвал нь голчлон целлюлозын C2, C3, C6 байрлал дахь гидроксил бүлгүүд дээр явагдаж, өөр өөр орлуулалтын зэрэгтэй метилцеллюлоз үүсгэдэг. Урвалын процесс дараах байдалтай байна.
Целлюлоз (глюкозын нэгжээс бүрдсэн полисахарид) нь эхлээд шүлтлэг нөхцөлд идэвхждэг;
Дараа нь метилцеллюлозыг гаргаж авахын тулд эфиржүүлэх урвалд орохын тулд метилжүүлэгч бодисыг нэвтрүүлдэг.
Энэ аргаар урвалын нөхцөл болон метилжилтийн түвшинг зохицуулах замаар өөр өөр зуурамтгай чанар болон уусах шинж чанартай метилцеллюлозын бүтээгдэхүүн гаргаж авах боломжтой.
2. Метилцеллюлозын шинж чанар
Метилцеллюлоз нь дараах үндсэн шинж чанартай байдаг.
Уусах чадвар: Байгалийн целлюлозоос ялгаатай нь метилцеллюлозыг хүйтэн усанд уусгаж болох ч халуун усанд уусгаж болохгүй. Учир нь метил орлуулагчийг нэвтрүүлснээр целлюлозын молекулуудын хоорондох устөрөгчийн холбоо устаж, улмаар түүний талстлаг чанар буурдаг. Метилцеллюлоз нь усанд тунгалаг уусмал үүсгэдэг бөгөөд өндөр температурт желатин шинж чанарыг харуулдаг, өөрөөр хэлбэл уусмал халах үед өтгөрч, хөргөсний дараа шингэн чанараа сэргээдэг.
Хоргүй чанар: Метилцеллюлоз нь хоргүй бөгөөд хүний хоол боловсруулах системд шингэдэггүй. Тиймээс үүнийг ихэвчлэн хүнсний болон эмийн нэмэлтүүдэд өтгөрүүлэгч, эмульгатор, тогтворжуулагч болгон ашигладаг.
Зуурамтгай чанарын зохицуулалт: Метилцеллюлоз нь зуурамтгай чанарын зохицуулалтын сайн шинж чанартай бөгөөд уусмалын зуурамтгай чанар нь уусмалын концентраци болон молекулын жинтэй холбоотой байдаг. Эфиржих урвалын орлуулалтын түвшинг хянах замаар өөр өөр зуурамтгай чанарын хязгаартай метилцеллюлозын бүтээгдэхүүнийг гаргаж авч болно.
3. Метилцеллюлозын хэрэглээ
Өвөрмөц физик болон химийн шинж чанараас шалтгаалан метилцеллюлозыг олон салбарт өргөн ашиглаж ирсэн.
3.1 Хүнсний үйлдвэрлэл
Метилцеллюлоз нь янз бүрийн хүнсний боловсруулалтад, голчлон өтгөрүүлэгч, эмульгатор, тогтворжуулагч болгон ашигладаг түгээмэл хүнсний нэмэлт юм. Метилцеллюлоз нь халах үед гель болж, хөргөсний дараа шингэнийг сэргээж чаддаг тул хөлдөөсөн хүнс, гурилан бүтээгдэхүүн, шөлөнд ихэвчлэн ашиглагддаг. Үүнээс гадна, метилцеллюлозын илчлэг багатай шинж чанар нь зарим илчлэг багатай хүнсний бүтээгдэхүүний чухал орц болдог.
3.2 Эмийн болон анагаах ухааны салбар
Метилцеллюлозыг эмийн үйлдвэрт, ялангуяа шахмал үйлдвэрлэлд туслах бодис болон холбогч болгон өргөн ашигладаг. Зуурамтгай чанарыг нь сайн тохируулах чадвартай тул шахмалын механик бат бөх чанар болон задралын шинж чанарыг үр дүнтэй сайжруулж чаддаг. Үүнээс гадна метилцеллюлозыг нүдний эмчилгээнд хуурай нүдийг эмчлэхэд хиймэл нулимсны бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашигладаг.
3.3 Барилга, материалын үйлдвэрлэл
Барилгын материалын дунд метилцеллюлозыг цемент, гипс, бүрхүүл болон цавуунд өтгөрүүлэгч, ус хадгалагч, хальс үүсгэгч болгон өргөн ашигладаг. Ус сайн хадгалдаг тул метилцеллюлоз нь барилгын материалын шингэн чанар, ашиглалтын чадварыг сайжруулж, хагарал, хоосон зай үүсэхээс сэргийлдэг.
3.4 Гоо сайхны үйлдвэрлэл
Метилцеллюлозыг гоо сайхны салбарт өтгөрүүлэгч, тогтворжуулагч болгон өргөн хэрэглэдэг бөгөөд удаан хугацаанд үйлчилдэг эмульс, гель үүсгэхэд тусалдаг. Энэ нь бүтээгдэхүүний мэдрэмжийг сайжруулж, чийгшүүлэх нөлөөг сайжруулдаг. Энэ нь харшил үүсгэдэггүй, зөөлөн бөгөөд мэдрэмтгий арьсанд тохиромжтой.
4. Метилцеллюлозыг бусад целлюлозын эфиртэй харьцуулах
Целлюлозын эфирүүд нь том гэр бүл юм. Метилцеллюлозоос гадна этил целлюлоз (EC), гидроксипропил метилцеллюлоз (HPMC), гидроксиэтил целлюлоз (HEC) болон бусад төрлүүд байдаг. Тэдгээрийн гол ялгаа нь целлюлозын молекул дээрх орлуулагчдын төрөл ба орлуулалтын зэрэгт оршдог бөгөөд энэ нь тэдгээрийн уусах чадвар, зуурамтгай чанар, хэрэглээний талбайг тодорхойлдог.
Метилцеллюлоз ба Гидроксипропил Метилцеллюлоз (HPMC): HPMC нь метилцеллюлозын сайжруулсан хувилбар юм. Метил орлуулагчаас гадна гидроксипропил нэмж оруулсан нь HPMC-ийн уусах чадварыг илүү олон янз болгодог. HPMC-ийг илүү өргөн температурын хүрээнд уусгаж болох бөгөөд түүний дулааны желатинжилтийн температур нь метилцеллюлозынхоос өндөр байдаг. Тиймээс барилгын материал болон эмийн үйлдвэрт HPMC нь илүү өргөн хүрээний хэрэглээтэй байдаг.
Метилцеллюлоз ба этил целлюлоз (EC): Этил целлюлоз нь усанд уусдаггүй боловч органик уусгагчид уусдаг. Үүнийг ихэвчлэн бүрхүүл болон эмийн зориулалтаар удаан хугацаанд ялгардаг мембран материалд ашигладаг. Метил целлюлоз нь хүйтэн усанд уусдаг бөгөөд голчлон өтгөрүүлэгч болон ус хадгалах бодис болгон ашигладаг. Үүний хэрэглээний хүрээ нь этил целлюлозынхоос өөр байдаг.
5. Целлюлозын эфирийн хөгжлийн чиг хандлага
Тогтвортой материал болон ногоон химийн бодисын эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан метил целлюлоз зэрэг целлюлозын эфирийн нэгдлүүд нь байгаль орчинд ээлтэй материалын чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болж байна. Энэ нь байгалийн ургамлын ширхэгээс гаргаж авдаг, сэргээгдэх боломжтой бөгөөд байгаль орчинд байгалийн жамаар задарч болно. Ирээдүйд целлюлозын эфирийн хэрэглээний хүрээг шинэ эрчим хүч, ногоон барилга байгууламж, биоанагаах ухаан гэх мэт салбарт өргөжүүлж болно.
Метил целлюлозыг целлюлозын эфирийн нэг төрөл болгон өвөрмөц физик, химийн шинж чанараараа олон салбарт өргөн ашигладаг. Энэ нь зөвхөн сайн уусах чадвартай, хоргүй, зуурамтгай чанарыг тохируулах чадвартай төдийгүй хоол хүнс, анагаах ухаан, барилга байгууламж, гоо сайхны салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ирээдүйд байгаль орчинд ээлтэй материалын эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэхийн хэрээр метил целлюлозын хэрэглээний хэтийн төлөв өргөн байх болно.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 10-р сарын 23