A karboxi -metil -cellulóz (CMC) és a metil -cellulóz (MC) két cellulóz -származék, amelyet sok iparágban széles körben használnak. Noha mindkettő természetes cellulózból származik, a különböző kémiai módosítási folyamatok miatt, a CMC és az MC szignifikáns különbségeket mutat a kémiai szerkezetben, a fizikai és kémiai tulajdonságokban, valamint az alkalmazási területeken.
1. Forrás és alapvető áttekintés
A karboxi -metil -cellulózt (CMC) úgy állítják elő, hogy a természetes cellulózt klór -ecetsavval reagálják lúgos kezelés után. Ez egy anionos vízben oldódó cellulóz-származék. A CMC általában nátrium-só formájában létezik, tehát nátrium-karboxi-metil-cellulóznak (NA-CMC) is nevezik. Jó oldhatóságának és viszkozitási beállításának funkciójának köszönhetően a CMC -t széles körben használják élelmiszer-, gyógyszeripari, olajfúrási, textil- és papíriparban.
A metil -cellulózt (MC) metil -kloriddal (vagy más metilező reagensekkel) metilezünk. Ez egy nemionos cellulóz-származék. Az MC termikus gél tulajdonságokkal rendelkezik, az oldat melegítéskor megszilárdul, és hűtés közben feloldódik. Egyedi tulajdonságai miatt az MC -t széles körben használják építőanyagokban, gyógyszerkészítményekben, bevonatokban, élelmiszerekben és egyéb iparágakban.
2. Kémiai szerkezet
A CMC alapszerkezete egy karboxi-metilcsoport (–CH2COOH) bevezetése a cellulóz β-1,4-glükozidkötésének glükózegységére. Ez a karboxilcsoport anionossá teszi. A CMC molekuláris szerkezetének nagyszámú nátrium -karboxilátcsoportja van. Ezeket a csoportokat könnyen elkülönítik a vízben, így a CMC -molekulák negatív töltéssel járnak, így jó víz oldhatóságát és megvastagodási tulajdonságait adják neki.
Az MC molekuláris szerkezete a metoxi -csoportok (–OCH3) bevezetése a cellulózmolekulákba, és ezek a metoxi -csoportok a cellulózmolekulákban a hidroxilcsoportok egy részét helyettesítik. Az MC struktúrájában nincsenek ionizált csoportok, tehát nem-ionos, azaz nem disszociálódik vagy nem töltődik az oldatban. Az egyedi termikus gél tulajdonságait ezen metoxicsoportok jelenléte okozza.
3. Oldhatóság és fizikai tulajdonságok
A CMC jól oldódik a vízben, és gyorsan feloldódhat hideg vízben, hogy átlátszó viszkózus folyadékot képezzen. Mivel ez egy anionos polimer, a CMC oldhatóságát befolyásolja a víz ionszilárdsága és pH -értéke. Nagy só környezetben vagy erős savviszonyok esetén a CMC oldhatósága és stabilitása csökken. Ezenkívül a CMC viszkozitása viszonylag stabil, különböző hőmérsékleten.
Az MC vízben történő oldhatósága a hőmérséklettől függ. Feloldható hideg vízben, de melegítéskor gélt képez. Ez a termikus gél tulajdonság lehetővé teszi az MC számára, hogy speciális funkciókat játsszon az élelmiszeriparban és az építőanyagokban. Az MC viszkozitása csökken a hőmérséklet növekedésével, és jó ellenállása van az enzimatikus lebomlásnak és a stabilitásnak.
4. Viszkozitási jellemzők
A CMC viszkozitása az egyik legfontosabb fizikai tulajdonsága. A viszkozitás szorosan kapcsolódik a molekulatömegéhez és a helyettesítés mértékéhez. A CMC-oldat viszkozitása jó beállítási képességgel rendelkezik, általában magasabb viszkozitást eredményez alacsony koncentrációban (1%-2%), tehát gyakran sűrítőként, stabilizátorként és felfüggesztőként használják.
Az MC viszkozitása szintén kapcsolódik annak molekulatömegéhez és a helyettesítés mértékéhez. A különböző fokú szubsztitúciós MC eltérő viszkozitási tulajdonságokkal rendelkezik. Az MC -nek is jó vastagító hatása van az oldatban, de ha egy bizonyos hőmérsékletre melegítik, az MC oldat gél. Ezt a gélesítő tulajdonságot széles körben használják az építőiparban (például gipsz, cement) és élelmiszer -feldolgozásban (például vastagítás, filmképződés stb.).
5. Alkalmazási területek
A CMC -t általában sűrítőként, emulgeálószerként, stabilizátorként és felfüggesztőként használják az élelmiszeriparban. Például fagylaltban, joghurtban és gyümölcsitalban a CMC hatékonyan megakadályozza az összetevők elválasztását, és javíthatja a termék ízét és stabilitását. A kőolajiparban a CMC -t iszapkezelő szerként használják a fúrási folyadékok folyékonyságának és folyadékvesztésének ellenőrzésére. Ezenkívül a CMC -t a papíriparban és a textilipar méretező ügynökeként is használják.
Az MC -t széles körben használják az építőiparban, különösen a száraz habarcsokban, a csempe ragasztókban és a gittporokban. Sűrítőszer és vízmegőrző ügynökként az MC javíthatja az építési teljesítményt és a kötési szilárdságot. A gyógyszeriparban az MC-t tabletta-kötőanyagokként, tartós kiadású anyagokként és kapszula fali anyagként használják. Hőelem tulajdonságai lehetővé teszik a szabályozott felszabadulást bizonyos készítményekben. Ezenkívül az MC -t az élelmiszeriparban is használják sűrítőként, stabilizátorként és emulgeálószerként, például szószok, töltelékek, kenyér stb.
6. Biztonsági és biológiai lebonthatóság
A CMC biztonságos élelmiszer -adalékanyagnak tekinthető. A kiterjedt toxikológiai vizsgálatok kimutatták, hogy a CMC ártalmatlan az emberi test számára az ajánlott adagban. Mivel a CMC egy természetes cellulózon alapuló származék, és jó biológiailag lebontható, viszonylag barátságos a környezetben, és a mikroorganizmusok lebonthatják.
Az MC -t biztonságos adalékanyagnak is tekintik, és széles körben használják gyógyszerekben, ételekben és kozmetikumokban. Nemionos jellege miatt nagyon stabil in vivo és in vitro. Noha az MC nem olyan biológiailag lebontható, mint a CMC, azt a mikroorganizmusok is lebonthatják meghatározott körülmények között.
Noha a karboxi -metil -cellulóz és a metil -cellulóz egyaránt természetes cellulózból származik, a gyakorlati alkalmazásokban eltérő jellemzők vannak, különböző kémiai szerkezetük, fizikai tulajdonságaik és alkalmazáspályáik miatt. A CMC -t széles körben használják az élelmiszer-, gyógyszer- és ipari területeken, jó vízoldhatósága, vastagodási és felfüggesztési tulajdonságai miatt, míg az MC fontos helyzetben foglalja el az építőiparban, a gyógyszeriparban és az élelmiszeriparban, annak termikus gél tulajdonságai és stabilitása miatt. Mindkettő egyedi alkalmazásokkal rendelkezik a modern iparban, és mindkettő zöld és környezetbarát anyag.
A postai idő: október 18-2024