Ang Methylcellulose (MC) ay isang uri ng cellulose eter. Ang mga compound ng cellulose eter ay mga derivative na nakuha sa pamamagitan ng kemikal na pagbabago ng natural na selulusa, at ang methylcellulose ay isang mahalagang cellulose derivative na nabuo sa pamamagitan ng methylating (methyl substitution) ang hydroxyl na bahagi ng cellulose. Samakatuwid, ang methylcellulose ay hindi lamang isang cellulose derivative, kundi isang tipikal na cellulose eter.
1. Paghahanda ng methylcellulose
Ang methylcellulose ay inihahanda sa pamamagitan ng pagtugon sa cellulose sa isang methylating agent (tulad ng methyl chloride o dimethyl sulfate) sa ilalim ng alkaline na mga kondisyon upang i-methylate ang hydroxyl na bahagi ng cellulose. Pangunahing nangyayari ang reaksyong ito sa mga pangkat ng hydroxyl sa mga posisyon ng C2, C3 at C6 ng selulusa upang bumuo ng methylcellulose na may iba't ibang antas ng pagpapalit. Ang proseso ng reaksyon ay ang mga sumusunod:
Ang selulusa (isang polysaccharide na binubuo ng mga yunit ng glucose) ay unang naisaaktibo sa ilalim ng mga kondisyong alkalina;
Pagkatapos ang isang methylating agent ay ipinakilala upang sumailalim sa isang etherification reaction upang makakuha ng methylcellulose.
Ang pamamaraang ito ay maaaring makabuo ng mga produktong methylcellulose na may iba't ibang lagkit at mga katangian ng solubility sa pamamagitan ng pag-regulate ng mga kondisyon ng reaksyon at ang antas ng methylation.
2. Mga katangian ng methylcellulose
Ang Methylcellulose ay may mga sumusunod na pangunahing katangian:
Solubility: Hindi tulad ng natural na selulusa, ang methylcellulose ay maaaring matunaw sa malamig na tubig ngunit hindi sa mainit na tubig. Ito ay dahil ang pagpapakilala ng mga methyl substituent ay sumisira sa mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga molekula ng selulusa, sa gayon ay binabawasan ang pagkakristal nito. Ang Methylcellulose ay bumubuo ng isang transparent na solusyon sa tubig at nagpapakita ng mga katangian ng gelation sa mataas na temperatura, iyon ay, ang solusyon ay lumalapot kapag pinainit at nabawi ang pagkalikido pagkatapos ng paglamig.
Non-toxicity: Ang methylcellulose ay hindi nakakalason at hindi sinisipsip ng digestive system ng tao. Samakatuwid, madalas itong ginagamit sa mga additives ng pagkain at parmasyutiko bilang pampalapot, emulsifier at stabilizer.
Regulasyon ng lagkit: Ang methylcellulose ay may mahusay na mga katangian ng regulasyon ng lagkit, at ang lagkit ng solusyon nito ay nauugnay sa konsentrasyon ng solusyon at timbang ng molekular. Sa pamamagitan ng pagkontrol sa antas ng pagpapalit sa reaksyon ng etherification, ang mga produktong methylcellulose na may iba't ibang saklaw ng lagkit ay maaaring makuha.
3. Mga gamit ng methylcellulose
Dahil sa kakaibang pisikal at kemikal na katangian nito, ang methylcellulose ay malawakang ginagamit sa maraming industriya.
3.1 Industriya ng pagkain
Ang Methylcellulose ay isang pangkaraniwang food additive na ginagamit sa iba't ibang pagproseso ng pagkain, pangunahin bilang pampalapot, emulsifier at stabilizer. Dahil ang methylcellulose ay maaaring mag-gel kapag pinainit at ibalik ang pagkalikido pagkatapos ng paglamig, ito ay kadalasang ginagamit sa mga frozen na pagkain, mga inihurnong produkto at mga sopas. Bilang karagdagan, ang mababang-calorie na katangian ng methylcellulose ay ginagawa itong isang mahalagang sangkap sa ilang mga low-calorie na formula ng pagkain.
3.2 Mga industriyang parmasyutiko at medikal
Ang Methylcellulose ay malawakang ginagamit sa industriya ng parmasyutiko, lalo na sa produksyon ng tablet, bilang isang excipient at binder. Dahil sa mahusay nitong kakayahan sa pagsasaayos ng lagkit, mabisa nitong mapagbuti ang lakas ng makina at mga katangian ng disintegrasyon ng mga tablet. Bilang karagdagan, ang methylcellulose ay ginagamit din bilang isang artipisyal na bahagi ng luha sa ophthalmology upang gamutin ang mga tuyong mata.
3.3 Industriya ng konstruksiyon at materyales
Sa mga materyales sa gusali, ang methylcellulose ay malawakang ginagamit sa semento, dyipsum, coatings at adhesives bilang pampalapot, water retainer at film dating. Dahil sa mahusay na pagpapanatili ng tubig nito, ang methylcellulose ay maaaring mapabuti ang pagkalikido at operability ng mga materyales sa konstruksiyon at maiwasan ang pagbuo ng mga bitak at voids.
3.4 Industriya ng kosmetiko
Ang methylcellulose ay karaniwang ginagamit din sa industriya ng kosmetiko bilang pampalapot at pampatatag upang makatulong sa pagbuo ng mga pangmatagalang emulsyon at gel. Mapapabuti nito ang pakiramdam ng produkto at mapahusay ang epekto ng moisturizing. Ito ay hypoallergenic at banayad, at angkop para sa sensitibong balat.
4. Paghahambing ng methylcellulose sa iba pang mga cellulose eter
Ang mga cellulose ether ay isang malaking pamilya. Bilang karagdagan sa methylcellulose, mayroon ding ethyl cellulose (EC), hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), hydroxyethyl cellulose (HEC) at iba pang mga uri. Ang kanilang pangunahing pagkakaiba ay nakasalalay sa uri at antas ng pagpapalit ng mga substituent sa molekula ng selulusa, na tumutukoy sa kanilang solubility, lagkit at mga lugar ng aplikasyon.
Methylcellulose vs Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC): Ang HPMC ay isang pinahusay na bersyon ng methylcellulose. Bilang karagdagan sa methyl substituent, ang hydroxypropyl ay ipinakilala din, na ginagawang mas magkakaibang ang solubility ng HPMC. Maaaring matunaw ang HPMC sa mas malawak na hanay ng temperatura, at ang temperatura ng thermal gelation nito ay mas mataas kaysa sa methylcellulose. Samakatuwid, sa mga materyales sa gusali at industriya ng parmasyutiko, ang HPMC ay may mas malawak na hanay ng mga aplikasyon.
Methylcellulose vs Ethyl Cellulose (EC): Ang ethyl cellulose ay hindi matutunaw sa tubig, ngunit natutunaw sa mga organikong solvent. Ito ay kadalasang ginagamit sa mga materyales na may matagal na paglabas ng lamad para sa mga coatings at gamot. Ang methyl cellulose ay natutunaw sa malamig na tubig at pangunahing ginagamit bilang pampalapot at ahente ng pagpapanatili ng tubig. Ang mga lugar ng aplikasyon nito ay iba sa mga lugar ng ethyl cellulose.
5. Pag-unlad ng trend ng cellulose ethers
Sa pagtaas ng pangangailangan para sa napapanatiling mga materyales at berdeng kemikal, ang mga compound ng cellulose eter, kabilang ang methyl cellulose, ay unti-unting nagiging mahalagang bahagi ng mga materyal na palakaibigan sa kapaligiran. Ito ay nagmula sa natural na mga hibla ng halaman, nababago, at maaaring natural na masira sa kapaligiran. Sa hinaharap, ang mga lugar ng aplikasyon ng mga cellulose ether ay maaaring higit pang mapalawak, tulad ng sa bagong enerhiya, mga berdeng gusali at biomedicine.
Bilang isang uri ng cellulose ether, ang methyl cellulose ay malawakang ginagamit sa maraming industriya dahil sa kakaibang pisikal at kemikal na katangian nito. Ito ay hindi lamang may mahusay na solubility, non-toxicity, at mahusay na kakayahang ayusin ang lagkit, ngunit gumaganap din ng isang mahalagang papel sa pagkain, gamot, konstruksiyon at mga pampaganda. Sa hinaharap, sa pagtaas ng pangangailangan para sa mga materyal na palakaibigan sa kapaligiran, ang mga prospect ng aplikasyon ng methyl cellulose ay magiging mas malawak.
Oras ng post: Okt-23-2024