Metilselulosa (MC) ialah bahan polimer yang disintesis secara kimia yang biasa, iaitu eter selulosa yang diubah suai yang diperoleh melalui metilasi selulosa semula jadi. Disebabkan sifat fizikal dan kimianya yang istimewa, ia digunakan secara meluas dalam pembinaan, makanan, perubatan, kosmetik, kertas dan salutan.
1. Pengelasan mengikut darjah penggantian
Darjah penggantian (DS) merujuk kepada nilai purata kumpulan hidroksil yang digantikan oleh kumpulan metil pada setiap unit glukosa dalam metilselulosa. Terdapat 3 kumpulan hidroksil pada setiap cincin glukosa molekul selulosa yang boleh digantikan oleh kumpulan metil. Oleh itu, darjah penggantian metilselulosa boleh berbeza-beza dari 0 hingga 3. Mengikut darjah penggantian, metilselulosa boleh dibahagikan kepada dua kategori: darjah penggantian tinggi dan darjah penggantian rendah.
Metilselulosa darjah penggantian yang tinggi (DS > 1.5): Produk jenis ini mempunyai darjah penggantian metil yang tinggi, jadi ia lebih hidrofobik, mempunyai keterlarutan yang lebih rendah dan rintangan air yang baik. Ia sering digunakan dalam bahan binaan, salutan dan keadaan lain yang memerlukan darjah hidrofobisiti tertentu.
Metilselulosa darjah penggantian rendah (DS < 1.5): Disebabkan oleh kurang penggantian metil, produk jenis ini lebih hidrofilik, mempunyai keterlarutan yang lebih baik dan boleh dilarutkan dalam air sejuk. Metilselulosa bergantian rendah digunakan secara meluas dalam industri makanan dan farmaseutikal sebagai pemekat, pengemulsi dan penstabil.
2. Pengelasan mengikut penggunaan
Mengikut penggunaan metilselulosa dalam pelbagai bidang, ia boleh dibahagikan kepada dua kategori: metilselulosa perindustrian dan metilselulosa makanan dan farmaseutikal.
Metilselulosa perindustrian: Terutamanya digunakan dalam pembinaan, salutan, pembuatan kertas, seramik dan industri lain sebagai pemekat, pelekat, pembentuk filem, agen penahan air, dan sebagainya. Dalam industri pembinaan, metilselulosa digunakan dalam produk simen dan gipsum untuk meningkatkan prestasi dan ketahanan pembinaan; dalam industri salutan, metilselulosa boleh meningkatkan kestabilan dan kebolehserakan salutan.
Metilselulosa makanan dan farmaseutikal: Disebabkan sifatnya yang tidak toksik dan tidak berbahaya, metilselulosa digunakan sebagai bahan tambahan dalam makanan dan perubatan. Dalam makanan, metilselulosa ialah pemekat dan pengemulsi biasa yang boleh menstabilkan struktur makanan dan mencegah stratifikasi atau pemisahan; dalam bidang farmaseutikal, metilselulosa boleh digunakan sebagai cangkerang kapsul, pembawa ubat, dan juga mempunyai fungsi ubat pelepasan berterusan. Kebolehmakanan dan keselamatannya menjadikan metilselulosa sangat popular dalam kedua-dua bidang ini.
3. Pengelasan mengikut keterlarutan
Metilselulosa terbahagi kepada dua kategori dari segi keterlarutan: jenis larut air sejuk dan jenis larut pelarut organik.
Metilselulosa larut air sejuk: Metilselulosa jenis ini boleh dilarutkan dalam air sejuk untuk membentuk larutan likat yang lutsinar selepas pembubaran. Ia sering digunakan dalam industri makanan dan farmaseutikal sebagai pemekat atau pembentuk filem. Keterlarutan metilselulosa jenis ini berkurangan dengan peningkatan suhu, jadi ciri ini boleh digunakan untuk kawalan pembinaan apabila digunakan dalam industri pembinaan.
Metilselulosa larut pelarut organik: Jenis metilselulosa ini boleh dilarutkan dalam pelarut organik dan sering digunakan dalam cat, salutan dan bidang perindustrian lain yang memerlukan media fasa organik. Disebabkan sifat pembentukan filem yang baik dan rintangan kimia, ia sesuai untuk digunakan dalam keadaan perindustrian yang keras.
4. Pengelasan mengikut berat molekul (kelikatan)
Berat molekul metilselulosa mempunyai kesan yang ketara terhadap sifat fizikalnya, terutamanya prestasi kelikatan dalam larutan. Mengikut berat molekul, metilselulosa boleh dibahagikan kepada jenis kelikatan rendah dan jenis kelikatan tinggi.
Metilselulosa kelikatan rendah: Berat molekulnya agak kecil dan kelikatan larutannya rendah. Ia sering digunakan dalam makanan, perubatan dan kosmetik, terutamanya untuk pengemulsian, penggantungan dan pemekatan. Metilselulosa kelikatan rendah boleh mengekalkan kecairan dan keseragaman yang baik, dan sesuai untuk aplikasi yang memerlukan larutan kelikatan rendah.
Metilselulosa kelikatan tinggi: Ia mempunyai berat molekul yang besar dan membentuk larutan kelikatan tinggi selepas pembubaran. Ia sering digunakan dalam bahan binaan, salutan dan pelekat industri. Metilselulosa kelikatan tinggi boleh meningkatkan kekuatan mekanikal, rintangan haus dan lekatan larutan dengan berkesan, jadi ia digunakan secara meluas dalam bahan yang memerlukan kekuatan tinggi dan rintangan haus yang tinggi.
5. Pengelasan mengikut tahap pengubahsuaian kimia
Metilselulosa ialah derivatif selulosa yang diubah suai secara kimia. Mengikut kaedah dan darjah pengubahsuaian, ia boleh dibahagikan kepada selulosa metil tunggal dan selulosa diubah suai komposit.
Selulosa metil tunggal: merujuk kepada eter selulosa yang hanya digantikan dengan metil. Produk jenis ini mempunyai sifat fizikal dan kimia yang agak stabil, dan keterlarutan, penebalan dan sifat pembentukan filemnya agak baik.
Selulosa terubah suai komposit: Selain metilasi, ia dirawat selanjutnya secara kimia, seperti hidroksipropilasi, etilasi, dan sebagainya, untuk membentuk produk terubah suai komposit. Contohnya, hidroksipropil metilselulosa (HPMC) dan karboksimetil selulosa (CMC). Selulosa terubah suai komposit ini biasanya mempunyai keterlarutan air, rintangan haba dan kestabilan yang lebih baik, dan boleh menyesuaikan diri dengan pelbagai keperluan industri yang lebih luas.
6. Pengelasan mengikut industri aplikasi
Penggunaan metilselulosa yang meluas membolehkannya dikelaskan mengikut ciri aplikasinya dalam pelbagai industri.
Metilselulosa industri pembinaan: Terutamanya digunakan dalam bahan berasaskan simen dan gipsum sebagai penahan air dan pemekat. Ia boleh meningkatkan kebolehkendalian bahan binaan, mencegah kehilangan air awal, dan meningkatkan kekuatan mekanikal produk siap.
Metilselulosa industri makanan: Sebagai pengemulsi, pemekat dan penstabil dalam pemprosesan makanan. Ia boleh mencegah kehilangan air, meningkatkan rasa dan struktur makanan, dan meningkatkan jangka hayat makanan.
Industri farmaseutikal metilselulosa: Sebagai pengikat tablet atau bahan pelepasan berterusan untuk ubat-ubatan. Metilselulosa juga boleh digunakan dalam penyediaan ubat gastrousus sebagai pembawa ubat yang selamat dan berkesan.
Industri kosmetik metilselulosa: Dalam produk penjagaan kulit dan kosmetik, metilselulosa digunakan sebagai pemekat, pengemulsi dan pelembap untuk membantu produk membentuk tekstur yang halus dan licin sambil memanjangkan kesan pelembap.
Secara ringkasnya, terdapat banyak cara untuk mengklasifikasikan metilselulosa, yang boleh dikelaskan mengikut ciri struktur kimianya, atau mengikut medan aplikasi dan sifat keterlarutannya. Kaedah pengelasan yang berbeza ini membantu kita memahami ciri dan fungsi metilselulosa dengan lebih baik, dan juga menyediakan asas teori untuk aplikasinya dalam bidang yang berbeza.
Masa siaran: 23 Okt-2024