Метилцелулозата (MC) е често срещан химически синтезиран полимерен материал, модифициран целулозен етер, получен чрез метилиране на естествена целулоза. Поради специалните си физични и химични свойства, той се използва широко в строителството, храните, медицината, козметиката, хартията и покритията.
1. Класификация по степен на заместване
Степента на заместване (DS) се отнася до средната стойност на хидроксилните групи, заместени с метилови групи на всяка глюкозна единица в метилцелулозата. Има 3 хидроксилни групи на всеки глюкозен пръстен на целулозната молекула, които могат да бъдат заменени с метилови групи. Следователно степента на заместване на метилцелулозата може да варира от 0 до 3. Според степента на заместване метилцелулозата може да бъде разделена на две категории: висока степен на заместване и ниска степен на заместване.
Висока степен на заместване с метилцелулоза (DS > 1,5): Този тип продукт има висока степен на заместване с метил, така че е по-хидрофобен, има по-ниска разтворимост и добра водоустойчивост. Често се използва в строителни материали, покрития и други случаи, които изискват определена степен на хидрофобност.
Метилцелулоза с ниска степен на заместване (DS <1,5): Поради по-малкото заместване на метил, този тип продукт е по-хидрофилен, има по-добра разтворимост и може да се разтваря в студена вода. Ниско заместената метилцелулоза се използва широко в хранително-вкусовата и фармацевтичната промишленост като сгъстител, емулгатор и стабилизатор.
2. Класификация по предназначение
Според употребата на метилцелулоза в различни области, тя може да бъде разделена на две категории: индустриална метилцелулоза и хранителна и фармацевтична метилцелулоза.
Индустриална метилцелулоза: Използва се главно в строителството, покритията, производството на хартия, керамиката и други индустрии като сгъстител, лепило, образуващ филм, водозадържащ агент и др. В строителната индустрия метилцелулозата се използва в циментови и гипсови продукти за подобряване на строителните характеристики и издръжливост; в индустрията за покрития метилцелулозата може да увеличи стабилността и диспергируемостта на покритията.
Хранителна и фармацевтична метилцелулоза: Поради своите нетоксични и безвредни свойства, метилцелулозата се използва като добавка в храните и лекарствата. В храната метилцелулозата е често срещан сгъстител и емулгатор, който може да стабилизира структурата на храната и да предотврати стратификация или разделяне; във фармацевтичната област метилцелулозата може да се използва като обвивка на капсула, носител на лекарства и също така има функцията на лекарства с продължително освобождаване. Нейната ядливост и безопасност правят метилцелулозата много популярна в тези две области.
3. Класификация по разтворимост
Метилцелулозата се разделя основно на две категории по отношение на разтворимостта: разтворим тип в студена вода и тип разтворим в органичен разтворител.
Разтворима в студена вода метилцелулоза: Този тип метилцелулоза може да се разтвори в студена вода, за да се образува прозрачен, вискозен разтвор след разтваряне. Често се използва в хранително-вкусовата и фармацевтичната промишленост като сгъстител или филмообразувател. Разтворимостта на този тип метилцелулоза намалява с повишаване на температурата, така че тази характеристика може да се използва за контрол на строителството, когато се използва в строителната индустрия.
Метилцелулоза, разтворима в органични разтворители: Този тип метилцелулоза може да се разтвори в органични разтворители и често се използва в бои, покрития и други промишлени области, които изискват среда от органична фаза. Благодарение на добрите си филмообразуващи свойства и химическа устойчивост, той е подходящ за използване при тежки индустриални условия.
4. Класификация по молекулно тегло (вискозитет)
Молекулното тегло на метилцелулозата има значителен ефект върху нейните физични свойства, особено върху вискозитета в разтвора. Според молекулното тегло метилцелулозата може да бъде разделена на тип с нисък вискозитет и тип с висок вискозитет.
Метилцелулоза с нисък вискозитет: Молекулното тегло е сравнително малко и вискозитетът на разтвора е нисък. Често се използва в храните, медицината и козметиката, главно за емулгиране, суспензия и сгъстяване. Метилцелулозата с нисък вискозитет може да поддържа добра течливост и еднородност и е подходяща за приложения, които изискват разтвори с нисък вискозитет.
Метилцелулоза с висок вискозитет: има голямо молекулно тегло и образува разтвор с висок вискозитет след разтваряне. Често се използва в строителни материали, покрития и индустриални лепила. Метилцелулозата с висок вискозитет може ефективно да увеличи механичната якост, устойчивостта на износване и адхезията на разтвора, така че се използва широко в материали, които изискват висока якост и висока устойчивост на износване.
5. Класификация по степен на химична модификация
Метилцелулозата е химически модифицирано производно на целулозата. Според метода и степента на модификация, тя може да бъде разделена на единична метил целулоза и композитно модифицирана целулоза.
Единична метилцелулоза: отнася се до целулозни етери, които са само метил-заместени. Този тип продукт има относително стабилни физични и химични свойства и свойствата му за разтворимост, сгъстяване и филмообразуване са относително добри.
Композитна модифицирана целулоза: В допълнение към метилирането, тя се третира допълнително химически, като хидроксипропилиране, етилиране и т.н., за да се образува съставен модифициран продукт. Например хидроксипропил метилцелулоза (НРМС) и карбоксиметил целулоза (CMC). Тези композитни модифицирани целулози обикновено имат по-добра разтворимост във вода, устойчивост на топлина и стабилност и могат да се адаптират към по-широк диапазон от промишлени нужди.
6. Класификация по индустрия на приложение
Широкото приложение на метилцелулозата позволява тя да бъде класифицирана според нейните характеристики на приложение в различни индустрии.
Метилцелулоза в строителната индустрия: Използва се главно в материали на основата на цимент и гипс като водоудържател и сгъстител. Може да подобри оперативността на строителните материали, да предотврати ранната загуба на вода и да увеличи механичната якост на готовите продукти.
Метилцелулоза в хранително-вкусовата промишленост: като емулгатор, сгъстител и стабилизатор в хранително-вкусовата промишленост. Може да предотврати загубата на вода, да подобри вкуса и структурата на храната и да увеличи срока на годност на храната.
Метилцелулоза във фармацевтичната промишленост: като свързващо вещество за таблетки или материал с продължително освобождаване за лекарства. Метилцелулозата може също да се използва при приготвянето на стомашно-чревни лекарства като безопасен и ефективен лекарствен носител.
Метилцелулоза в козметичната индустрия: В продуктите за грижа за кожата и козметиката метилцелулозата се използва като сгъстител, емулгатор и овлажнител, за да помогне на продуктите да образуват деликатна и гладка текстура, като същевременно удължава овлажняващия ефект.
В обобщение, има много начини за класифициране на метилцелулоза, която може да бъде класифицирана според нейните характеристики на химичната структура или според нейните области на приложение и свойства на разтворимост. Тези различни методи за класификация ни помагат да разберем по-добре характеристиките и функциите на метилцелулозата и също така предоставят теоретична основа за нейното приложение в различни области.
Време на публикуване: 23 октомври 2024 г