Metilceluloza (MC) este un material polimeric sintetizat chimic obișnuit, un eter de celuloză modificat obținut prin metilarea celulozei naturale. Datorită proprietăților sale fizice și chimice speciale, este utilizată pe scară largă în construcții, alimente, medicină, cosmetice, hârtie și acoperiri.
1. Clasificare după gradul de substituție
Gradul de substituție (DS) se referă la valoarea medie a grupărilor hidroxil substituite cu grupări metil pe fiecare unitate de glucoză din metilceluloză. Există 3 grupări hidroxil pe fiecare inel de glucoză al moleculei de celuloză care pot fi înlocuite cu grupări metil. Prin urmare, gradul de substituție al metilcelulozei poate varia de la 0 la 3. În funcție de gradul de substituție, metilceluloza poate fi împărțită în două categorii: grad ridicat de substituție și grad scăzut de substituție.
Metilceluloză cu grad ridicat de substituție (DS > 1,5): Acest tip de produs are un grad ridicat de substituție metilică, deci este mai hidrofob, are o solubilitate mai mică și o bună rezistență la apă. Este adesea utilizat în materiale de construcție, acoperiri și alte situații care necesită un anumit grad de hidrofobicitate.
Metilceluloză cu grad scăzut de substituție (DS < 1,5): Datorită substituției reduse a metilului, acest tip de produs este mai hidrofil, are o solubilitate mai bună și poate fi dizolvat în apă rece. Metilceluloza cu grad scăzut de substituție este utilizată pe scară largă în industria alimentară și farmaceutică ca agent de îngroșare, emulgator și stabilizator.
2. Clasificare după utilizare
Conform utilizării metilcelulozei în diferite domenii, aceasta poate fi împărțită în două categorii: metilceluloză industrială și metilceluloză alimentară și farmaceutică.
Metilceluloză industrială: Utilizată în principal în construcții, acoperiri, fabricarea hârtiei, ceramică și alte industrii ca agent de îngroșare, adeziv, agent peliculogen, agent de reținere a apei etc. În industria construcțiilor, metilceluloza este utilizată în produsele din ciment și gips pentru a îmbunătăți performanța și durabilitatea construcțiilor; în industria acoperirilor, metilceluloza poate crește stabilitatea și dispersabilitatea acoperirilor.
Metilceluloză alimentară și farmaceutică: Datorită proprietăților sale netoxice și inofensive, metilceluloza este utilizată ca aditiv în alimente și medicamente. În domeniul alimentar, metilceluloza este un agent de îngroșare și emulgator comun care poate stabiliza structura alimentelor și poate preveni stratificarea sau separarea; în domeniul farmaceutic, metilceluloza poate fi utilizată ca înveliș de capsulă, purtător de medicamente și are, de asemenea, funcția de medicamente cu eliberare prelungită. Comestibilitatea și siguranța sa fac metilceluloza foarte populară în aceste două domenii.
3. Clasificare după solubilitate
Metilceluloza este împărțită în principal în două categorii în ceea ce privește solubilitatea: solubilă în apă rece și solubilă în solvent organic.
Metilceluloză solubilă în apă rece: Acest tip de metilceluloză poate fi dizolvat în apă rece pentru a forma o soluție transparentă și vâscoasă după dizolvare. Este adesea utilizată în industria alimentară și farmaceutică ca agent de îngroșare sau formator de peliculină. Solubilitatea acestui tip de metilceluloză scade odată cu creșterea temperaturii, astfel încât această caracteristică poate fi utilizată pentru controlul construcțiilor atunci când este utilizată în industria construcțiilor.
Metilceluloză solubilă în solvenți organici: Acest tip de metilceluloză poate fi dizolvat în solvenți organici și este adesea utilizat în vopsele, acoperiri și alte domenii industriale care necesită medii cu fază organică. Datorită proprietăților sale bune de formare a peliculei și rezistenței chimice, este potrivită pentru utilizare în condiții industriale dure.
4. Clasificare după greutatea moleculară (vâscozitate)
Greutatea moleculară a metilcelulozei are un efect semnificativ asupra proprietăților sale fizice, în special asupra vâscozității în soluție. În funcție de greutatea moleculară, metilceluloza poate fi împărțită în două tipuri: cu vâscozitate scăzută și cu vâscozitate ridicată.
Metilceluloză cu vâscozitate scăzută: Greutatea moleculară este relativ mică, iar vâscozitatea soluției este scăzută. Este adesea utilizată în alimente, medicamente și cosmetice, în principal pentru emulsificare, suspendare și îngroșare. Metilceluloza cu vâscozitate scăzută poate menține o fluiditate și o uniformitate bune și este potrivită pentru aplicații care necesită soluții cu vâscozitate scăzută.
Metilceluloză cu vâscozitate ridicată: Are o greutate moleculară mare și formează o soluție cu vâscozitate ridicată după dizolvare. Este adesea utilizată în materiale de construcții, acoperiri și adezivi industriali. Metilceluloza cu vâscozitate ridicată poate crește eficient rezistența mecanică, rezistența la uzură și aderența soluției, prin urmare este utilizată pe scară largă în materiale care necesită rezistență ridicată și rezistență ridicată la uzură.
5. Clasificare după gradul de modificare chimică
Metilceluloza este un derivat de celuloză modificat chimic. În funcție de metoda și gradul de modificare, aceasta poate fi împărțită în metilceluloză simplă și celuloză modificată compozit.
Metilceluloză simplă: se referă la eteri de celuloză care sunt doar substituiți cu metil. Acest tip de produs are proprietăți fizice și chimice relativ stabile, iar solubilitatea, îngroșarea și formarea peliculei sunt relativ bune.
Celuloză modificată compozit: Pe lângă metilare, aceasta este tratată chimic suplimentar, cum ar fi hidroxipropilarea, etilarea etc., pentru a forma un produs modificat compozit. De exemplu, hidroxipropil metilceluloza (HPMC) și carboximetil celuloza (CMC). Aceste celuloze modificate compozit au de obicei o solubilitate în apă, o rezistență la căldură și o stabilitate mai bune și se pot adapta la o gamă mai largă de nevoi industriale.
6. Clasificare după industria de aplicare
Aplicarea largă a metilcelulozei permite clasificarea acesteia în funcție de caracteristicile sale de aplicare în diferite industrii.
Metilceluloză din industria construcțiilor: Utilizată în principal în materiale pe bază de ciment și gips ca agent de reținere a apei și agent de îngroșare. Poate îmbunătăți operabilitatea materialelor de construcție, poate preveni pierderea prematură a apei și poate crește rezistența mecanică a produselor finite.
Metilceluloză în industria alimentară: Ca emulgator, agent de îngroșare și stabilizator în procesarea alimentelor. Poate preveni pierderea apei, îmbunătăți gustul și structura alimentelor și crește durata de valabilitate a acestora.
Metilceluloză în industria farmaceutică: Ca liant pentru tablete sau material cu eliberare prelungită pentru medicamente. Metilceluloza poate fi utilizată și în prepararea medicamentelor gastrointestinale ca purtător de medicamente sigur și eficient.
Metilceluloză în industria cosmetică: În produsele de îngrijire a pielii și în cosmetice, metilceluloza este utilizată ca agent de îngroșare, emulgator și hidratant pentru a ajuta produsele să formeze o textură delicată și netedă, prelungind în același timp efectul de hidratare.
În concluzie, există numeroase modalități de clasificare a metilcelulozei, care poate fi clasificată în funcție de caracteristicile structurii sale chimice sau în funcție de domeniile de aplicare și proprietățile de solubilitate. Aceste diferite metode de clasificare ne ajută să înțelegem mai bine caracteristicile și funcțiile metilcelulozei și, de asemenea, oferă o bază teoretică pentru aplicarea acesteia în diferite domenii.
Data publicării: 23 oct. 2024