Carboxymethyl Cellulose (CMC) kaj metilcelulozo (MC) estas du celulozoderivaĵoj vaste uzitaj en multaj industrioj. Kvankam ili ambaŭ estas derivitaj de natura celulozo, pro malsamaj kemiaj modifprocezoj, CMC kaj MC havas signifajn diferencojn en kemia strukturo, fizikaj kaj kemiaj trajtoj, kaj aplikaj kampoj.
1. Fonto kaj baza superrigardo
Carboxymethylcellulose (CMC) estas preparita reagante naturan celulozon kun kloroaceta acido post alkala traktado. Ĝi estas anjona akvosolvebla celuloza derivaĵo. CMC kutime ekzistas en la formo de natria salo, do ĝi ankaŭ estas nomita Natria Carboxymethyl Celulose (Na-CMC). Pro ĝia bona solvebleco kaj viskozeca ĝustiga funkcio, CMC estas vaste uzata en manĝaĵoj, farmaciaj, naftoborado, tekstilaj kaj paperaj industrioj.
Metilcelulozo (MC) estas preparita metiligante celulozon kun metilklorido (aŭ aliaj metilaj reakciiloj). Ĝi estas ne-jona celuloza derivaĵo. MC havas termikajn ĝelojn, la solvo solidiĝas kiam varmigita kaj solvas kiam malvarmiĝas. Pro siaj unikaj propraĵoj, MC estas vaste uzata en konstrumaterialoj, farmaciaj preparoj, tegaĵoj, manĝaĵoj kaj aliaj industrioj.
2. Kemia strukturo
La baza strukturo de CMC estas la enkonduko de karboksimetilgrupo (–CH2COOH) sur la glukozounuo de la β-1,4-glukozida ligo de celulozo. Tiu karboksilgrupo igas ĝin anjona. La molekula strukturo de CMC havas grandan nombron da natriaj karboksilatgrupoj. Tiuj grupoj estas facile disigeblaj en akvo, igante la CMC-molekulojn negative ŝargitajn, tiel donante al ĝi bonan akvosolveblecon kaj dikiĝantajn trajtojn.
La molekula strukturo de MC estas la enkonduko de metoksigrupoj (-OCH3) en la celulozmolekulojn, kaj tiuj metoksigrupoj anstataŭigas parton de la hidroksilgrupoj en la celulozomolekuloj. Ekzistas neniuj jonigitaj grupoj en la MC-strukturo, tiel ke ĝi estas ne-jona, signifante ke ĝi ne disiĝas aŭ iĝas ŝargita en solvaĵo. Ĝiaj unikaj termikaj ĝelaj proprietoj estas kaŭzitaj de la ĉeesto de ĉi tiuj metoksigrupoj.
3. Solveco kaj fizikaj propraĵoj
CMC havas bonan solveblecon en akvo kaj povas rapide dissolviĝi en malvarma akvo por formi travideblan viskozan likvaĵon. Ĉar ĝi estas anjona polimero, la solvebleco de CMC estas trafita per la jona forto kaj pH-valoro de akvo. En alt-salaj medioj aŭ fortaj acidaj kondiĉoj, la solvebleco kaj stabileco de CMC malpliiĝos. Krome, la viskozeco de CMC estas relative stabila ĉe malsamaj temperaturoj.
La solvebleco de MC en akvo dependas de temperaturo. Ĝi povas esti solvita en malvarma akvo sed formos ĝelon kiam varmigite. Ĉi tiu termoĝela propraĵo ebligas al MC ludi specialajn funkciojn en la nutraĵa industrio kaj konstrumaterialoj. La viskozeco de MC malpliiĝas kiam la temperaturo pliiĝas, kaj ĝi havas bonan reziston al enzimeca degenero kaj stabileco.
4. Viskozecaj trajtoj
La viskozeco de CMC estas unu el siaj plej gravaj fizikaj trajtoj. La viskozeco estas proksime rilatita al sia molekula pezo kaj grado da anstataŭigo. La viskozeco de CMC-solvo havas bonan alĝustigeblecon, kutime produktante pli altan viskozecon ĉe malalta koncentriĝo (1%-2%), do ĝi estas ofte uzata kiel densigilo, stabiligilo kaj suspenda agento.
La viskozeco de MC ankaŭ estas rilatita al sia molekula pezo kaj grado da anstataŭigo. MC kun malsamaj gradoj da anstataŭigo havas malsamajn viskozeckarakterizaĵojn. MC ankaŭ havas bonan dikiĝantan efikon en la solvo, sed kiam varmigite al certa temperaturo, la MC-solvo ĝelos. Ĉi tiu geliga propraĵo estas vaste uzata en la konstrua industrio (kiel gipso, cemento) kaj nutraĵprilaborado (Kiel dikiĝo, filmoformado, ktp.).
5. Aplikaj areoj
CMC estas ofte uzata kiel densigilo, emulsigilo, stabiligilo kaj suspenda agento en la nutraĵa industrio. Ekzemple, en glaciaĵo, jogurto kaj fruktotrinkaĵoj, CMC povas efike malhelpi ingrediencan apartigon kaj plibonigi la guston kaj stabilecon de la produkto. En la naftoindustrio, CMC estas uzata kiel kota traktadagento por helpi kontroli la fluecon kaj fluidan perdon de boradlikvaĵoj. Krome, CMC ankaŭ estas uzata por pulpa modifo en la papera industrio kaj kiel dimensiiga agento en la teksa industrio.
MC estas vaste uzata en la konstrua industrio, precipe en sekaj pistujoj, kahelaj gluoj kaj mastikaj pulvoroj. Kiel densiga agento kaj akvo retenanta agento, MC povas plibonigi konstruan rendimenton kaj ligan forton. En la farmacia industrio, MC estas uzata kiel tablojda ligiloj, daŭra liberiga materialoj kaj kapsula murmaterialoj. Ĝiaj termogeligaj propraĵoj ebligas kontrolitan liberigon en certaj formuliĝoj. Krome, MC ankaŭ estas uzata en la nutraĵa industrio kiel dikigilo, stabiligilo kaj emulsigilo por manĝaĵoj, kiel saŭcoj, plenigaĵoj, panoj ktp.
6. Sekureco kaj biodegradebleco
CMC estas konsiderita sekura manĝaldonaĵo. Ampleksaj toksologiaj studoj montris, ke CMC estas sendanĝera por la homa korpo ĉe la rekomendita dozo. Ĉar CMC estas derivaĵo bazita sur natura celulozo kaj havas bonan biodegradeblecon, ĝi estas relative amika en la medio kaj povas esti degradita de mikroorganismoj.
MC ankaŭ estas konsiderata sekura aldonaĵo kaj estas vaste uzata en medikamentoj, manĝaĵoj kaj kosmetikaĵoj. Ĝia ne-jona naturo igas ĝin tre stabila en vivo kaj en vitro. Kvankam MC ne estas same biodiserigebla kiel CMC, ĝi ankaŭ povas esti degradita de mikroorganismoj sub specifaj kondiĉoj.
Kvankam karboksimetilcelulozo kaj metilcelulozo estas ambaŭ derivitaj de natura celulozo, ili havas malsamajn karakterizaĵojn en praktikaj aplikoj pro siaj malsamaj kemiaj strukturoj, fizikaj trajtoj kaj aplikaj kampoj. CMC estas vaste uzata en la nutraj, farmaciaj kaj industriaj kampoj pro sia bona akvosolveblo, dikiĝo kaj pendado propraĵoj, dum MC okupas gravan pozicion en la konstruo, farmacia kaj nutraĵa industrio pro siaj termikaj ĝelaj proprietoj kaj stabileco. Ambaŭ havas unikajn aplikojn en moderna industrio, kaj ambaŭ estas verdaj kaj ekologiemaj materialoj.
Afiŝtempo: Oct-18-2024