Methylcellulose (MC) ialah sejenis eter selulosa. Sebatian eter selulosa ialah derivatif yang diperolehi melalui pengubahsuaian kimia selulosa semula jadi, dan metilselulosa ialah terbitan selulosa penting yang dibentuk oleh metilasi (penggantian metil) bahagian hidroksil selulosa. Oleh itu, metilselulosa bukan sahaja derivatif selulosa, tetapi juga eter selulosa biasa.
1. Penyediaan metilselulosa
Metilselulosa disediakan dengan bertindak balas selulosa dengan agen metilasi (seperti metil klorida atau dimetil sulfat) di bawah keadaan beralkali untuk metilasi bahagian hidroksil selulosa. Tindak balas ini berlaku terutamanya pada kumpulan hidroksil pada kedudukan C2, C3 dan C6 selulosa untuk membentuk metilselulosa dengan darjah penggantian yang berbeza. Proses tindak balas adalah seperti berikut:
Selulosa (polisakarida yang terdiri daripada unit glukosa) mula-mula diaktifkan dalam keadaan beralkali;
Kemudian agen metilasi diperkenalkan untuk menjalani tindak balas eterifikasi untuk mendapatkan metilselulosa.
Kaedah ini boleh menghasilkan produk metilselulosa dengan kelikatan dan sifat keterlarutan yang berbeza dengan mengawal keadaan tindak balas dan tahap metilasi.
2. Sifat metilselulosa
Methylcellulose mempunyai sifat utama berikut:
Keterlarutan: Tidak seperti selulosa semula jadi, metilselulosa boleh larut dalam air sejuk tetapi tidak dalam air panas. Ini kerana pengenalan substituen metil memusnahkan ikatan hidrogen antara molekul selulosa, dengan itu mengurangkan kehablurannya. Metilselulosa membentuk larutan lutsinar dalam air dan mempamerkan ciri-ciri penggelapan pada suhu tinggi, iaitu larutan menjadi pekat apabila dipanaskan dan memperoleh semula kecairan selepas penyejukan.
Tidak ketoksikan: Metilselulosa bukan toksik dan tidak diserap oleh sistem pencernaan manusia. Oleh itu, ia sering digunakan dalam makanan dan bahan tambahan farmaseutikal sebagai pemekat, pengemulsi dan penstabil.
Peraturan kelikatan: Methylcellulose mempunyai sifat pengawalan kelikatan yang baik, dan kelikatan larutannya berkaitan dengan kepekatan larutan dan berat molekul. Dengan mengawal tahap penggantian dalam tindak balas eterifikasi, produk metilselulosa dengan julat kelikatan yang berbeza boleh diperolehi.
3. Kegunaan metilselulosa
Oleh kerana sifat fizikal dan kimianya yang unik, metilselulosa telah digunakan secara meluas dalam banyak industri.
3.1 Industri makanan
Methylcellulose ialah bahan tambahan makanan biasa yang digunakan dalam pelbagai pemprosesan makanan, terutamanya sebagai pemekat, pengemulsi dan penstabil. Memandangkan metilselulosa boleh menjadi gel apabila dipanaskan dan memulihkan kecairan selepas penyejukan, ia sering digunakan dalam makanan sejuk beku, barangan bakar dan sup. Selain itu, sifat rendah kalori metilselulosa menjadikannya sebagai bahan penting dalam beberapa formula makanan rendah kalori.
3.2 Industri farmaseutikal dan perubatan
Metilselulosa digunakan secara meluas dalam industri farmaseutikal, terutamanya dalam pengeluaran tablet, sebagai eksipien dan pengikat. Oleh kerana keupayaan pelarasan kelikatannya yang baik, ia dapat meningkatkan kekuatan mekanikal dan sifat hancur tablet dengan berkesan. Selain itu, metilselulosa juga digunakan sebagai komponen koyakan buatan dalam oftalmologi untuk merawat mata kering.
3.3 Industri pembinaan dan bahan
Di antara bahan binaan, metilselulosa digunakan secara meluas dalam simen, gipsum, salutan dan pelekat sebagai pemekat, penahan air dan bekas filem. Disebabkan pengekalan airnya yang baik, metilselulosa boleh meningkatkan kecairan dan kebolehkendalian bahan binaan dan mengelakkan penjanaan keretakan dan lompang.
3.4 Industri kosmetik
Methylcellulose juga biasa digunakan dalam industri kosmetik sebagai pemekat dan penstabil untuk membantu membentuk emulsi dan gel yang tahan lama. Ia boleh meningkatkan rasa produk dan meningkatkan kesan pelembab. Ia adalah hypoallergenic dan ringan, dan sesuai untuk kulit sensitif.
4. Perbandingan metilselulosa dengan eter selulosa lain
Eter selulosa adalah keluarga besar. Selain metilselulosa, terdapat juga etil selulosa (EC), hidroksipropil metilselulosa (HPMC), hidroksietil selulosa (HEC) dan jenis lain. Perbezaan utamanya terletak pada jenis dan tahap penggantian substituen pada molekul selulosa, yang menentukan keterlarutan, kelikatan dan kawasan aplikasinya.
Methylcellulose vs Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC): HPMC ialah versi metilselulosa yang dipertingkatkan. Sebagai tambahan kepada substituen metil, hidroksipropil juga diperkenalkan, yang menjadikan keterlarutan HPMC lebih pelbagai. HPMC boleh dibubarkan dalam julat suhu yang lebih luas, dan suhu gelilasi termanya lebih tinggi daripada metilselulosa. Oleh itu, dalam industri bahan binaan dan farmaseutikal, HPMC mempunyai rangkaian aplikasi yang lebih luas.
Methylcellulose vs Ethyl Cellulose (EC): Etil selulosa tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik. Ia sering digunakan dalam bahan membran pelepasan berterusan untuk salutan dan ubat-ubatan. Metil selulosa larut dalam air sejuk dan digunakan terutamanya sebagai pemekat dan agen penahan air. Kawasan penggunaannya berbeza daripada etil selulosa.
5. Trend pembangunan eter selulosa
Dengan peningkatan permintaan untuk bahan mampan dan bahan kimia hijau, sebatian eter selulosa, termasuk selulosa metil, secara beransur-ansur menjadi komponen penting bahan mesra alam. Ia berasal daripada gentian tumbuhan semula jadi, boleh diperbaharui, dan boleh terdegradasi secara semula jadi di alam sekitar. Pada masa hadapan, kawasan aplikasi eter selulosa boleh diperluaskan lagi, seperti dalam tenaga baharu, bangunan hijau dan bioperubatan.
Sebagai sejenis eter selulosa, metil selulosa digunakan secara meluas dalam banyak industri kerana sifat fizikal dan kimianya yang unik. Ia bukan sahaja mempunyai keterlarutan yang baik, tidak toksik, dan keupayaan pelarasan kelikatan yang baik, tetapi juga memainkan peranan penting dalam makanan, perubatan, pembinaan dan kosmetik. Pada masa hadapan, dengan peningkatan permintaan untuk bahan mesra alam, prospek penggunaan metil selulosa akan menjadi lebih luas.
Masa siaran: 23-Okt-2024