Metüültselluloos (MC) on tavaline keemiliselt sünteesitud polümeermaterjal, modifitseeritud tsellulooseeter, mis saadakse loodusliku tselluloosi metüülimisel. Oma eriliste füüsikaliste ja keemiliste omaduste tõttu kasutatakse seda laialdaselt ehituses, toidus, meditsiinis, kosmeetikas, paberis ja katetes.
1. Klassifikatsioon asendusastme järgi
Asendusaste (DS) viitab metüültselluloosi iga glükoosiühiku metüülrühmadega asendatud hüdroksüülrühmade keskmisele väärtusele. Tselluloosi molekuli igal glükoositsüklil on 3 hüdroksüülrühma, mida saab asendada metüülrühmadega. Seega võib metüültselluloosi asendusaste varieeruda vahemikus 0 kuni 3. Asendusastme järgi saab metüültselluloosi jagada kahte kategooriasse: kõrge asendusastmega ja madala asendusastmega.
Kõrge asendusastmega metüültselluloos (DS > 1,5): seda tüüpi tootel on kõrge metüülasendusaste, seega on see hüdrofoobsem, madalama lahustuvusega ja hea veekindlusega. Seda kasutatakse sageli ehitusmaterjalides, katetes ja muudes olukordades, kus on vaja teatud hüdrofoobsust.
Madala asendusastmega metüültselluloos (DS < 1,5): Väiksema metüülasendusastme tõttu on seda tüüpi toode hüdrofiilsem, paremini lahustuv ja lahustub külmas vees. Madala asendusastmega metüültselluloosi kasutatakse laialdaselt toidu- ja farmaatsiatööstuses paksendaja, emulgaatori ja stabilisaatorina.
2. Kasutuse järgi klassifitseerimine
Metüültselluloosi kasutusala järgi erinevates valdkondades saab selle jagada kahte kategooriasse: tööstuslik metüültselluloos ning toidu- ja farmaatsiametüültselluloos.
Tööstuslik metüültselluloos: Kasutatakse peamiselt ehituses, katete, paberi, keraamika ja muudes tööstusharudes paksendajana, liimina, kilemoodustajana, vettpidava ainena jne. Ehitustööstuses kasutatakse metüültselluloosi tsemendi- ja kipsitoodetes ehitusomaduste ja vastupidavuse parandamiseks; katete tööstuses võib metüültselluloos suurendada katete stabiilsust ja hajutavust.
Toidu- ja farmaatsiatoodete metüültselluloos: oma mittetoksiliste ja ohutute omaduste tõttu kasutatakse metüültselluloosi lisandina toidus ja ravimites. Toidus on metüültselluloos tavaline paksendaja ja emulgaator, mis stabiliseerib toidu struktuuri ja hoiab ära kihistumise või eraldumise; farmaatsiavaldkonnas saab metüültselluloosi kasutada kapsli kestana, ravimikandjana ja ka pikaajalise vabanemisega ravimitena. Selle söödavus ja ohutus muudavad metüültselluloosi nendes kahes valdkonnas väga populaarseks.
3. Klassifikatsioon lahustuvuse järgi
Metüültselluloos jaguneb lahustuvuse poolest peamiselt kahte kategooriasse: külmas vees lahustuv ja orgaanilises lahustis lahustuv.
Külmas vees lahustuv metüültselluloos: Seda tüüpi metüültselluloosi saab lahustada külmas vees, moodustades pärast lahustumist läbipaistva, viskoosse lahuse. Seda kasutatakse sageli toidu- ja farmaatsiatööstuses paksendaja või kilemoodustajana. Seda tüüpi metüültselluloosi lahustuvus väheneb temperatuuri tõustes, seega saab seda omadust ehitustööstuses kasutada ehituskontrolliks.
Orgaanilises lahustis lahustuv metüültselluloos: Seda tüüpi metüültselluloosi saab lahustada orgaanilistes lahustites ja seda kasutatakse sageli värvides, katetes ja muudes tööstusvaldkondades, mis vajavad orgaanilise faasi keskkonda. Tänu oma headele kile moodustavatele omadustele ja keemilisele vastupidavusele sobib see kasutamiseks karmides tööstustingimustes.
4. Klassifikatsioon molekulmassi (viskoossuse) järgi
Metüültselluloosi molekulmassil on oluline mõju selle füüsikalistele omadustele, eriti viskoossusele lahuses. Molekulaarmassi järgi saab metüültselluloosi jagada madala viskoossusega ja kõrge viskoossusega.
Madala viskoossusega metüültselluloos: Molekulaarmass on suhteliselt väike ja lahuse viskoossus on madal. Seda kasutatakse sageli toidus, meditsiinis ja kosmeetikas, peamiselt emulgeerimiseks, suspensioonimiseks ja paksendamiseks. Madala viskoossusega metüültselluloos säilitab hea voolavuse ja ühtluse ning sobib rakenduste jaoks, mis vajavad madala viskoossusega lahuseid.
Kõrge viskoossusega metüültselluloos: sellel on suur molekulmass ja see moodustab pärast lahustumist kõrge viskoossusega lahuse. Seda kasutatakse sageli ehitusmaterjalides, katetes ja tööstuslikes liimides. Kõrge viskoossusega metüültselluloos võib tõhusalt suurendada lahuse mehaanilist tugevust, kulumiskindlust ja adhesiooni, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt materjalides, mis vajavad suurt tugevust ja kulumiskindlust.
5. Klassifikatsioon keemilise modifitseerimise astme järgi
Metüültselluloos on keemiliselt modifitseeritud tselluloosi derivaat. Modifitseerimismeetodi ja -astme järgi saab seda jagada lihtsaks metüültselluloosiks ja komposiitmodifitseeritud tselluloosiks.
Üksikmetüültselluloos: viitab tsellulooseetritele, mis on asendatud ainult metüülrühmadega. Seda tüüpi tootel on suhteliselt stabiilsed füüsikalised ja keemilised omadused ning selle lahustuvus, paksenemine ja kile moodustamine on suhteliselt head.
Modifitseeritud komposiittselluloos: Lisaks metüleerimisele töödeldakse seda keemiliselt ka hüdroksüpropüülimise, etüülimise jms teel, et moodustada modifitseeritud komposiittoode. Näiteks hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) ja karboksümetüültselluloos (CMC). Nendel modifitseeritud komposiittselluloosidel on tavaliselt parem vees lahustuvus, kuumakindlus ja stabiilsus ning need sobivad laiemale tööstuslike vajaduste ringile.
6. Klassifikatsioon rakendusvaldkonna järgi
Metüültselluloosi laialdane kasutusala võimaldab seda liigitada vastavalt selle rakendusomadustele erinevates tööstusharudes.
Ehitustööstuse metüültselluloos: Kasutatakse peamiselt tsemendi- ja kipsipõhistes materjalides veepeetusainena ja paksendajana. See võib parandada ehitusmaterjalide töökindlust, vältida enneaegset veekaotust ja suurendada valmistoodete mehaanilist tugevust.
Toiduainetööstuse metüültselluloos: emulgaatori, paksendaja ja stabilisaatorina toiduainete töötlemisel. See võib vältida veekaotust, parandada toidu maitset ja struktuuri ning pikendada toidu säilivusaega.
Farmaatsiatööstuse metüültselluloos: tablettide sideainena või ravimite toimeainet prolongeeritult vabastava materjalina. Metüültselluloosi saab kasutada ka seedetrakti ravimite valmistamisel ohutu ja tõhusa ravimikandjana.
Kosmeetikatööstuse metüültselluloos: Nahahooldustoodetes ja kosmeetikas kasutatakse metüültselluloosi paksendajana, emulgaatorina ja niisutajana, et aidata toodetel moodustada õrn ja sile tekstuur, pikendades samal ajal niisutavat toimet.
Kokkuvõttes on metüültselluloosi klassifitseerimiseks palju viise, mida saab liigitada vastavalt selle keemilisele struktuurile või rakendusaladele ja lahustuvusomadustele. Need erinevad klassifitseerimismeetodid aitavad meil paremini mõista metüültselluloosi omadusi ja funktsioone ning pakuvad ka teoreetilise aluse selle rakendamiseks erinevates valdkondades.
Postituse aeg: 23. okt 2024