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概述
調(diào)研大綱

微晶纖維素(Microcrystalline Cellulose,MCC)是一種以 β-1,4 - 葡萄糖苷鍵結(jié)合的直鏈式多糖類物質(zhì),由天然纖維素經(jīng)稀酸水解至極限聚合度(LOOP)后形成的可自由流動的極細微短棒狀或粉末狀多孔狀顆粒,外觀為白色、無臭、無味的結(jié)晶粉末,其顆粒大小一般在 20 - 80μm,極限聚合度(LODP)在 15 - 375,不具纖維性且流動性極強。微晶纖維素不溶于水、稀酸、有機溶劑和油脂,在稀堿溶液中部分溶解、潤漲,在羧甲基化、乙酰化、酯化過程中具有較高的反應(yīng)性能。?

根據(jù)原材料來源的不同,微晶纖維素主要分為兩類:?

木漿微晶纖維素:以木材纖維為原料,通過一系列化學處理和酸水解工藝制備而成。由于木材資源豐富,木漿微晶纖維素在市場上占據(jù)較大份額,約為 86%。它具有良好的物理和化學性質(zhì),廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。?

棉漿微晶纖維素:以精制棉為原料制得,相比木漿微晶纖維素,棉漿微晶纖維素在某些性能上可能具有獨特優(yōu)勢,如更高的純度等,但因原材料成本等因素,其市場占比較小。?

微晶纖維素憑借其獨特的理化性質(zhì),在多個行業(yè)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,具體應(yīng)用如下:?

制藥領(lǐng)域:是藥物制劑中不可或缺的輔料。在口服片劑和膠囊中,它主要用作稀釋劑,可增加藥物的體積,便于制劑成型;同時也是優(yōu)良的粘合劑,由于微晶纖維素分子之間存在氫鍵,受壓時氫鍵締合,具有高度的可壓性,能夠提高片劑的硬度,還可用于濕法制粒和干法直接壓片。此外,它還具備一定的潤滑和崩解作用,當壓制的片劑遇到液體后,水分迅速進入片劑內(nèi)部,氫鍵即刻斷裂,促使片劑快速崩解,有利于藥物的釋放和吸收。在片劑制備中,微晶纖維素的使用可以簡化工藝流程,提高生產(chǎn)效率,同時提升藥物的穩(wěn)定性和質(zhì)量。例如在制備利福平藥片中,使用微晶纖維素與淀粉(質(zhì)量比為 6.25:1)和各種原料混合均勻后直接壓片,產(chǎn)品在 1min 內(nèi)崩散成霧狀,且在有效期內(nèi)含量不變,有效提高了藥物穩(wěn)定性,?

食品飲料領(lǐng)域:作為食品添加劑,具有多種功能。它可作為抗結(jié)劑,防止食品顆粒之間相互粘連;是優(yōu)秀的乳化劑和分散劑,能夠穩(wěn)定乳狀液和泡沫,比如在低脂冰淇淋和其他冷凍甜食產(chǎn)品中,微晶纖維素吸附在界面上并加固界面膜,從而穩(wěn)定泡沫和乳狀液,改善產(chǎn)品口感,同時,它還能作為增稠劑和懸浮劑,提高液體的穩(wěn)定性,保持食品的均勻質(zhì)地,如在酸奶、果醬等產(chǎn)品中,可防止成分沉淀,延長產(chǎn)品貨架期。在高纖維食品中,微晶纖維素作為膳食纖維的來源,有助于促進腸道蠕動,有益于人體健康。我國《食品添加劑使用衛(wèi)生標準》(GB2760 - 2011)規(guī)定,微晶纖維素可用于植脂性粉末、稀奶油,最大使用量為 20g/kg;用于冰淇淋,40g/kg;高纖維食品、面包,20g/kg,?

化妝品和個人護理領(lǐng)域:某些等級的微晶纖維素用于化妝品及皮膚護理品的制造。它可以作為一種天然的增稠劑和穩(wěn)定劑,改善產(chǎn)品的質(zhì)地和穩(wěn)定性,使乳液、面霜等產(chǎn)品具有更好的涂抹性和質(zhì)感。同時,微晶纖維素還能吸附油脂和水分,調(diào)節(jié)皮膚的油水平衡,在一些清潔產(chǎn)品中,與細砂、高嶺土等混合,可制成含磨料的衛(wèi)浴、廚房及手部皮膚的清潔劑,幫助去除皮膚表面的污垢和角質(zhì),此外,它還能作為載體,幫助活性成分更好地附著在皮膚上,提高產(chǎn)品的功效。?

其他領(lǐng)域:在陶瓷業(yè)中,陶瓷廠在陶土中添加微晶纖維素,不僅能增濕坯強度,提高半成品率,而且焙燒時燒除微晶纖維質(zhì)使陶瓷具有質(zhì)輕透亮的特色;在玻璃業(yè),微晶纖維素膠液能在玻璃外表形成極黏的膜涂層,能為玻璃纖維供給纖維素的表層,使其能用一般的紡織機器加工;在涂料業(yè),添加微晶纖維素能使涂料具有觸變性,以控制涂料的粘度、流淌性及涂刷性能;在煙草行業(yè),可作為煙草薄片的填充劑和粘合劑,改善煙草薄片的物理性能和燃燒性能,?

微晶纖維素的發(fā)展歷程見證了科技的進步和市場需求的演變,以下是其關(guān)鍵發(fā)展階段:?

誕生與初步應(yīng)用(20 世紀初 - 中葉):20 世紀初,微晶纖維素開始被研究和開發(fā),最初主要用于制藥和紡織領(lǐng)域。當時,隨著化學技術(shù)的發(fā)展,科學家們開始探索天然纖維素的改性和應(yīng)用,微晶纖維素作為纖維素的一種特殊形態(tài)逐漸進入人們的視野。在制藥領(lǐng)域,它初步展現(xiàn)出作為藥物輔料的潛力,用于改善藥物制劑的性能,但應(yīng)用范圍相對較窄,?

應(yīng)用領(lǐng)域拓展(20 世紀中葉 - 末):20 世紀中葉,隨著科技的不斷進步,微晶纖維素的生產(chǎn)工藝逐漸成熟,成本有所降低,這促使其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。在食品、化妝品、煙草等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。在食品行業(yè),人們逐漸認識到微晶纖維素作為食品添加劑的多種功能,開始將其用于改善食品的質(zhì)地、穩(wěn)定性和口感,如在乳制品、冷凍食品中添加微晶纖維素,在化妝品領(lǐng)域,它的增稠、穩(wěn)定和吸附性能也得到了充分利用,被應(yīng)用于各類護膚品和化妝品的配方中。?

綠色化與可持續(xù)發(fā)展階段(21 世紀初 - 至今):近年來,隨著環(huán)保意識的提高和可持續(xù)發(fā)展理念的普及,微晶纖維素行業(yè)逐漸向綠色化、環(huán)保化方向發(fā)展。一方面,消費者對天然、環(huán)保產(chǎn)品的需求增加,微晶纖維素作為一種天然的、可生物降解的材料,受到市場的青睞;另一方面,企業(yè)加大研發(fā)投入,致力于改進生產(chǎn)工藝,減少生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染,提高資源利用率,同時,隨著市場競爭的加劇,企業(yè)不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量,開發(fā)新型微晶纖維素產(chǎn)品,以滿足不同客戶的需求,行業(yè)也面臨著成本壓力和市場競爭等挑戰(zhàn)。

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