Metüültselluloos (MC) ja hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) on kaks tselluloosi derivaati, mida kasutatakse laialdaselt tööstuses, ehituses, farmaatsias, toiduainetes ja muudes valdkondades. Kuigi need on struktuurilt sarnased, on neil erinevad omadused ja Rakendustes ja tootmisprotsessides on olulisi erinevusi.
1. Keemilise struktuuri erinevused
Metüültselluloos (MC) ja hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) on mõlemad saadud looduslikust tselluloosist ja on keemiliselt modifitseeritud tsellulooseetri ühendid. Kuid nende erinevus seisneb peamiselt asendusrühmade tüübis ja arvus.
Metüültselluloos (MC)
MC toodetakse tselluloosi hüdroksüülrühmade asendamisel metüülrühmadega (st -OCH3). MC keemiline struktuur koosneb peamiselt tselluloosi põhiahela metüülasendusrühmadest ning selle asendusmäär mõjutab selle lahustuvust ja omadusi. MC lahustub üldiselt külmas vees, kuid mitte kuumas vees.
Hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC)
HPMC-d modifitseeritakse täiendavalt metüültselluloosi baasil, asendades osa hüdroksüülrühmadest metüülrühmaga (-CH3) ja hüdroksüpropüülrühmaga (-CH2CH(OH)CH3). Võrreldes MC-ga on HPMC molekulaarstruktuur keerulisem, selle hüdrofiilsus ja hüdrofoobsus on hästi tasakaalustatud ning see võib lahustuda nii külmas kui kuumas vees.
2. Füüsikaliste ja keemiliste omaduste erinevused lahustuvus
MC: Metüültselluloos lahustub üldiselt hästi külmas vees, kuid temperatuuri tõustes moodustab see geeli. Kuumas vees muutub MC lahustumatuks, moodustades termilise geeli.
HPMC: Hüdroksüpropüülmetüültselluloosi saab ühtlaselt lahustada külmas ja kuumas vees, sellel on lai lahustumistemperatuuri vahemik ja selle lahustuvus on stabiilsem kui MC.
Termiline tarretuvus
MC: MC-l on tugevad termiliselt geelistuvad omadused. Kui temperatuur tõuseb teatud tasemeni, moodustub see geeliks ja kaotab lahustuvuse. See omadus võimaldab seda kasutada ehitus- ja farmaatsiatööstuses.
HPMC: HPMC-l on ka teatud termiliselt geelistuvad omadused, kuid selle geeli moodustumise temperatuur on kõrgem ja geeli moodustumise kiirus aeglasem. Võrreldes MC-ga on HPMC termogeeli omadused paremini kontrollitavad ja seetõttu soodsamad rakendustes, mis nõuavad kõrgemat temperatuuristabiilsust.
Pinna aktiivsus
MC: MC-l on madal pinnaaktiivsus. Kuigi seda saab mõnes rakenduses kasutada teatud emulgaatori või paksendajana, ei ole selle mõju nii märkimisväärne kui HPMC.
HPMC: HPMC-l on tugevam pindaktiivsus, eriti hüdroksüpropüülrühma sisseviimine, mis hõlbustab emulgeerimist, suspendeerimist ja paksenemist lahuses. Seetõttu kasutatakse seda laialdaselt katete ja ehitusmaterjalide lisandina.
Soolataluvus ja pH stabiilsus
MC: Metüültselluloosil on halb soolataluvus ja kõrge soolasisaldusega keskkondades on see kalduvus sadestumisele. Sellel on halb stabiilsus happelises ja leeliselises keskkonnas ning pH väärtus on kergesti mõjutatav.
HPMC: hüdroksüpropüülasendaja olemasolu tõttu on HPMC soolataluvus oluliselt parem kui MC ning see suudab säilitada hea lahustuvuse ja stabiilsuse laias pH vahemikus, seega sobib see erinevatesse keemilistesse keskkondadesse.
3. Tootmisprotsesside erinevused
MC tootmine
Metüültselluloos toodetakse tselluloosi metüülimisreaktsiooni kaudu, tavaliselt kasutatakse metüülkloriidi reageerimiseks leeliselise tselluloosiga, et asendada hüdroksüülrühmad tselluloosi molekulides. See protsess nõuab reaktsioonitingimuste kontrollimist, et tagada sobiv asendusaste, mis mõjutab lõpptoote lahustuvust ja muid füüsikalis-keemilisi omadusi.
HPMC tootmine
HPMC tootmine põhineb metüülimisel ja lisab hüdroksüpropüülimisreaktsiooni. See tähendab, et pärast metüülkloriidi metüülimisreaktsiooni reageerib propüleenoksiid tselluloosiga, moodustades hüdroksüpropüülasendaja. Hüdroksüpropüülrühma kasutuselevõtt parandab HPMC lahustuvust ja hüdratatsioonivõimet, mis muudab selle tootmisprotsessi ka keerukamaks ja veidi kallimaks kui MC.
4. Erinevused rakendusvaldkondades
Ehitusmaterjalide valdkond
MC: MC-d kasutatakse sageli ehitusmaterjalides, eriti paksendajana, vett hoidva ainena ja liimina kuivmördis ja pahtlipulbris. Kuid termilise geelistumisomaduste tõttu võib MC kõrge temperatuuriga keskkondades ebaõnnestuda.
HPMC: HPMC-d kasutatakse ehitusvaldkonnas laiemalt. Kuna sellel on hea stabiilsus ka kõrge temperatuuriga keskkondades, sobib see paremini stsenaariumide jaoks, mis nõuavad kõrgemat temperatuuritaluvust, nagu plaadiliimid, isolatsioonimördid ja isetasanduvad põrandad. .
Farmaatsia- ja toiduvaldkonnad
MC: Metüültselluloosi kasutatakse tavaliselt ravimpreparaatides tablettide lagundajana ja paksendajana. Seda kasutatakse ka mõnes toidus paksendaja ja kiudainelisandina.
HPMC: HPMC-l on farmaatsiavaldkonnas rohkem eeliseid. Selle stabiilsema lahustuvuse ja hea biosobivuse tõttu kasutatakse seda sageli toimeainet prolongeeritult vabastavates kilematerjalides ja ravimite kapslikestes. Lisaks kasutatakse HPMC-d laialdaselt ka toiduainetööstuses, eriti taimetoidukapslite valmistamisel.
Pinnakate ja värvide sektor
MC: MC-l on parem paksendav ja kilet moodustav toime, kuid selle stabiilsus ja viskoossuse reguleerimise võime lahuses ei ole nii hea kui HPMC.
HPMC: HPMC-d kasutatakse laialdaselt värvi- ja värvitööstuses tänu oma suurepärastele paksendavatele, emulgeerivatele ja kilet moodustavatele omadustele, eriti paksendaja ja tasandusainena veepõhistes kattekihtides, mis võib oluliselt parandada katte ehituslikku jõudlust ja pinda . Mõju.
5. Keskkonnakaitse ja ohutus
Nii MC kui ka HPMC on modifitseeritud looduslikust tselluloosist ning neil on head biolagunevuse ja keskkonnakaitse omadused. Mõlemad on mittetoksilised ja kasutamisel kahjutud ning vastavad keskkonnakaitsenõuetele, mistõttu on neid väga ohutu kasutada toidu-, farmaatsia- ja kosmeetikavaldkonnas.
Kuigi metüültselluloos (MC) ja hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) on keemilise struktuuri poolest sarnased, on erinevate asendusrühmade tõttu nende lahustuvus, termiline tarduvus, pinnaaktiivsus, tootmisprotsess ja kasutusala erinevad. Valdkondades ja muudes aspektides on ilmsed erinevused. MC sobib madala temperatuuriga keskkondades ning lihtsamate paksendamis- ja veepidamisnõuetega, samas kui HPMC sobib paremini keerukate tööstuslike, farmaatsia- ja ehitusrakenduste jaoks oma hea lahustuvuse ja termilise stabiilsuse tõttu.
Postitusaeg: 25. oktoober 2024