Metyloceluloza (MC) jest powszechnym chemicznie syntetyzowanym materiałem polimerowym, modyfikowanym eterem celulozy uzyskanym przez metylację naturalnej celulozy. Ze względu na swoje szczególne właściwości fizyczne i chemiczne jest szeroko stosowana w budownictwie, żywności, medycynie, kosmetykach, papierze i powłokach.
1. Klasyfikacja według stopnia podstawienia
Stopień podstawienia (DS) odnosi się do średniej wartości grup hydroksylowych podstawionych grupami metylowymi na każdej jednostce glukozy w metylocelulozie. Na każdym pierścieniu glukozy cząsteczki celulozy znajdują się 3 grupy hydroksylowe, które można zastąpić grupami metylowymi. Dlatego stopień podstawienia metylocelulozy może się wahać od 0 do 3. W zależności od stopnia podstawienia metylocelulozę można podzielić na dwie kategorie: wysoki stopień podstawienia i niski stopień podstawienia.
Wysoki stopień podstawienia metylocelulozy (DS > 1,5): Ten rodzaj produktu ma wysoki stopień podstawienia metylu, więc jest bardziej hydrofobowy, ma niższą rozpuszczalność i dobrą odporność na wodę. Jest często stosowany w materiałach budowlanych, powłokach i innych okazjach, które wymagają pewnego stopnia hydrofobowości.
Niski stopień podstawienia metylocelulozy (DS < 1,5): Ze względu na mniejszy stopień podstawienia metylu, ten rodzaj produktu jest bardziej hydrofilowy, ma lepszą rozpuszczalność i może być rozpuszczony w zimnej wodzie. Niskopodstawiona metyloceluloza jest szeroko stosowana w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym jako zagęszczacz, emulgator i stabilizator.
2. Klasyfikacja według zastosowania
Ze względu na zastosowanie metylocelulozy w różnych dziedzinach, można ją podzielić na dwie kategorie: metylocelulozę przemysłową oraz metylocelulozę spożywczą i farmaceutyczną.
Metyloceluloza przemysłowa: Stosowana głównie w budownictwie, powłokach, papiernictwie, ceramice i innych gałęziach przemysłu jako zagęszczacz, klej, środek powłokotwórczy, środek zatrzymujący wodę itp. W przemyśle budowlanym metyloceluloza jest stosowana w produktach cementowych i gipsowych w celu poprawy wydajności i trwałości konstrukcji; w przemyśle powłok metyloceluloza może zwiększać stabilność i dyspersyjność powłok.
Spożywcza i farmaceutyczna metyloceluloza: Ze względu na swoje nietoksyczne i nieszkodliwe właściwości metyloceluloza jest stosowana jako dodatek do żywności i leków. W żywności metyloceluloza jest powszechnym zagęszczaczem i emulgatorem, który może stabilizować strukturę żywności i zapobiegać rozwarstwianiu lub rozdzielaniu; w dziedzinie farmaceutycznej metyloceluloza może być stosowana jako otoczka kapsułki, nośnik leku, a także pełni funkcję leków o przedłużonym uwalnianiu. Jej jadalność i bezpieczeństwo sprawiają, że metyloceluloza jest bardzo popularna w tych dwóch dziedzinach.
3. Klasyfikacja według rozpuszczalności
Metylocelulozę dzieli się na dwie główne kategorie pod względem rozpuszczalności: rozpuszczalną w zimnej wodzie i rozpuszczalną w rozpuszczalnikach organicznych.
Rozpuszczalna w zimnej wodzie metyloceluloza: Ten rodzaj metylocelulozy można rozpuścić w zimnej wodzie, aby po rozpuszczeniu utworzyć przezroczysty, lepki roztwór. Jest często stosowany w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym jako zagęszczacz lub środek błonotwórczy. Rozpuszczalność tego rodzaju metylocelulozy zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury, więc tę cechę można wykorzystać do kontroli konstrukcji, gdy jest stosowana w przemyśle budowlanym.
Rozpuszczalna w rozpuszczalnikach organicznych metyloceluloza: Ten rodzaj metylocelulozy może być rozpuszczany w rozpuszczalnikach organicznych i jest często stosowany w farbach, powłokach i innych dziedzinach przemysłu, które wymagają organicznych mediów fazowych. Ze względu na dobre właściwości tworzenia filmu i odporność chemiczną nadaje się do stosowania w trudnych warunkach przemysłowych.
4. Klasyfikacja według masy cząsteczkowej (lepkości)
Masa cząsteczkowa metylocelulozy ma znaczący wpływ na jej właściwości fizyczne, zwłaszcza na parametry lepkościowe w roztworze. Zgodnie z masą cząsteczkową metylocelulozę można podzielić na typ o niskiej lepkości i typ o wysokiej lepkości.
Niska lepkość metylocelulozy: Masa cząsteczkowa jest stosunkowo mała, a lepkość roztworu jest niska. Jest często stosowana w żywności, medycynie i kosmetykach, głównie do emulgowania, zawieszania i zagęszczania. Niska lepkość metylocelulozy może zachować dobrą płynność i jednorodność i nadaje się do zastosowań wymagających roztworów o niskiej lepkości.
Metyloceluloza o wysokiej lepkości: Ma dużą masę cząsteczkową i po rozpuszczeniu tworzy roztwór o wysokiej lepkości. Jest często stosowana w materiałach budowlanych, powłokach i klejach przemysłowych. Metyloceluloza o wysokiej lepkości może skutecznie zwiększyć wytrzymałość mechaniczną, odporność na zużycie i przyczepność roztworu, dlatego jest szeroko stosowana w materiałach wymagających wysokiej wytrzymałości i wysokiej odporności na zużycie.
5. Klasyfikacja według stopnia modyfikacji chemicznej
Metyloceluloza jest chemicznie modyfikowaną pochodną celulozy. W zależności od metody i stopnia modyfikacji można ją podzielić na pojedynczą metylocelulozę i kompozytową modyfikowaną celulozę.
Pojedyncza metyloceluloza: odnosi się do eterów celulozy, które są podstawione tylko metylem. Ten typ produktu ma stosunkowo stabilne właściwości fizyczne i chemiczne, a jego rozpuszczalność, zagęszczanie i właściwości tworzenia filmu są stosunkowo dobre.
Kompozytowa modyfikowana celuloza: Oprócz metylacji jest ona dalej poddawana obróbce chemicznej, takiej jak hydroksypropylacja, etylowanie itp., w celu utworzenia kompozytowego modyfikowanego produktu. Na przykład hydroksypropylometyloceluloza (HPMC) i karboksymetyloceluloza (CMC). Te kompozytowe modyfikowane celulozy mają zazwyczaj lepszą rozpuszczalność w wodzie, odporność na ciepło i stabilność oraz mogą dostosować się do szerszego zakresu potrzeb przemysłowych.
6. Klasyfikacja według branży zastosowania
Szerokie zastosowanie metylocelulozy pozwala na jej klasyfikację ze względu na cechy użytkowe w różnych gałęziach przemysłu.
Przemysł budowlany metyloceluloza: Stosowana głównie w materiałach na bazie cementu i gipsu jako środek zatrzymujący wodę i zagęszczający. Może poprawić funkcjonalność materiałów budowlanych, zapobiegać wczesnej utracie wody i zwiększać wytrzymałość mechaniczną gotowych produktów.
Przemysł spożywczy metyloceluloza: Jako emulgator, zagęszczacz i stabilizator w przetwórstwie żywności. Może zapobiegać utracie wody, poprawiać smak i strukturę żywności oraz wydłużać jej okres przydatności do spożycia.
Przemysł farmaceutyczny metyloceluloza: Jako spoiwo tabletek lub materiał o przedłużonym uwalnianiu leków. Metyloceluloza może być również stosowana w przygotowaniu leków żołądkowo-jelitowych jako bezpieczny i skuteczny nośnik leków.
Przemysł kosmetyczny – metyloceluloza: W produktach do pielęgnacji skóry i kosmetykach metyloceluloza jest stosowana jako zagęszczacz, emulgator i środek nawilżający, dzięki czemu produkty uzyskują delikatną i gładką konsystencję, a jednocześnie przedłużają efekt nawilżenia.
Podsumowując, istnieje wiele sposobów klasyfikacji metylocelulozy, które można klasyfikować według jej cech struktury chemicznej lub według jej pól zastosowań i właściwości rozpuszczalności. Te różne metody klasyfikacji pomagają nam lepiej zrozumieć cechy i funkcje metylocelulozy, a także dostarczają teoretycznych podstaw do jej zastosowania w różnych dziedzinach.
Czas publikacji: 23-10-2024