Karboxýmetýl sellulósa (CMC) og hýdroxýetýl sellulósa (HEC) eru tvær algengar sellulósaafleiður, sem eru mikið notaðar í matvælum, lyfjum, snyrtivörum, byggingarefnum og öðrum sviðum. Þó að þau séu bæði unnin úr náttúrulegum sellulósa og fengin með efnafræðilegum breytingum, þá er augljós munur á efnafræðilegri uppbyggingu, eðlisefnafræðilegum eiginleikum, notkunarsviðum og hagnýtum áhrifum.
1. Efnafræðileg uppbygging
Helstu byggingareinkenni karboxýmetýlsellulósa (CMC) er að hýdroxýlhópunum á sellulósasameindunum er skipt út fyrir karboxýmetýl (-CH2COOH) hópa. Þessi efnabreyting gerir CMC afar vatnsleysanlegt, sérstaklega í vatni til að mynda seigfljótandi kvoðulausn. Seigja lausnar hennar er nátengd skiptingarstigi hennar (þ.e. stigi karboxýmetýlskipta).
Hýdroxýetýlsellulósa (HEC) myndast með því að skipta út hýdroxýlhópunum í sellulósa fyrir hýdroxýetýl (-CH2CH2OH). Hýdroxýetýlhópurinn í HEC sameindinni eykur vatnsleysni og vatnssækni sellulósa og getur myndað hlaup við ákveðnar aðstæður. Þessi uppbygging gerir HEC kleift að sýna góð þykknunar-, sviflausn- og stöðugleikaáhrif í vatnslausn.
2. Eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar
Vatnsleysni:
CMC má alveg leysa upp í bæði köldu og heitu vatni til að mynda gagnsæja eða hálfgagnsæra kvoðulausn. Lausnin hefur mikla seigju og seigja breytist með hitastigi og pH gildi. HEC er einnig hægt að leysa upp í köldu og heitu vatni, en miðað við CMC er upplausnarhraði þess hægari og það tekur lengri tíma að mynda samræmda lausn. Seigja lausnar HEC er tiltölulega lág, en hún hefur betri saltþol og stöðugleika.
Seigjustilling:
Seigja CMC er auðveldlega fyrir áhrifum af pH gildi. Það er venjulega hærra við hlutlausar eða basískar aðstæður, en seigja mun minnka verulega við sterkar súrar aðstæður. Seigja HEC er minna fyrir áhrifum af pH-gildi, hefur breiðari pH-stöðugleika og er hentugur fyrir notkun við ýmsar súrar og basískar aðstæður.
Saltþol:
CMC er mjög viðkvæmt fyrir salti og tilvist salts mun draga verulega úr seigju lausnarinnar. HEC hefur aftur á móti mikla saltþol og getur samt haldið góðum þykknunaráhrifum í saltríku umhverfi. Þess vegna hefur HEC augljósa kosti í kerfum sem krefjast notkunar á söltum.
3. Umsóknarsvæði
Matvælaiðnaður:
CMC er mikið notað í matvælaiðnaði sem þykkingarefni, sveiflujöfnun og ýruefni. Til dæmis, í vörum eins og ís, drykkjum, sultum og sósum, getur CMC bætt bragðið og stöðugleika vörunnar. HEC er tiltölulega sjaldan notað í matvælaiðnaði og er aðallega notað í sumum vörum með sérstakar kröfur, svo sem kaloríusnauð matvæli og sérstök fæðubótarefni.
Lyf og snyrtivörur:
CMC er oft notað til að útbúa töflur með forða losun lyfja, augnvökva o.s.frv., vegna góðs lífsamrýmanleika og öryggis. HEC er mikið notað í snyrtivörur eins og húðkrem, krem og sjampó vegna framúrskarandi filmumyndandi og rakagefandi eiginleika sem geta veitt góða tilfinningu og rakagefandi áhrif.
Byggingarefni:
Í byggingarefni er hægt að nota bæði CMC og HEC sem þykkingarefni og vatnsheldur, sérstaklega í efni sem byggir á sement og gifsi. HEC er meira notað í byggingarefni vegna góðs saltþols og stöðugleika, sem getur bætt byggingarframmistöðu og endingu efna.
Olíuvinnsla:
Við olíuvinnslu getur CMC, sem aukefni fyrir borvökva, í raun stjórnað seigju og vatnstapi leðju. HEC, vegna yfirburða saltþols og þykkingareiginleika, hefur orðið mikilvægur þáttur í efnafræðilegum olíusvæðum, notuð í borvökva og brotvökva til að bæta rekstrarhagkvæmni og efnahagslegan ávinning.
4. Umhverfisvernd og lífbrjótanleiki
Bæði CMC og HEC eru unnin úr náttúrulegum sellulósa og hafa góða niðurbrjótanleika og umhverfisvænni. Í náttúrulegu umhverfi geta örverur brotið þau niður til að framleiða skaðlaus efni eins og koltvísýring og vatn, sem dregur úr mengun í umhverfinu. Þar að auki, vegna þess að þau eru ekki eitruð og skaðlaus, eru þau mikið notuð í vörur sem komast í beina snertingu við mannslíkamann, svo sem matvæli, lyf og snyrtivörur.
Þrátt fyrir að karboxýmetýlsellulósa (CMC) og hýdroxýetýlsellulósa (HEC) séu báðir afleiður sellulósa, hafa þau verulegan mun á efnafræðilegri uppbyggingu, eðlisefnafræðilegum eiginleikum, notkunarsviðum og virkniáhrifum. CMC er mikið notað í matvælum, lyfjum, olíuvinnslu og öðrum sviðum vegna mikillar seigju og næmni fyrir umhverfisáhrifum. HEC er hins vegar meira notað í snyrtivörur, byggingarefni o.s.frv. vegna framúrskarandi saltþols, stöðugleika og filmumyndandi eiginleika. Þegar þú velur að nota það er nauðsynlegt að velja hentugustu sellulósaafleiðuna í samræmi við sérstaka notkunarsviðsmynd og þarf að ná sem bestum notkunaráhrifum.
Birtingartími: 21. ágúst 2024