Метилцеллюлоза (МЦ) — распространенный химически синтезированный полимерный материал, модифицированный эфир целлюлозы, полученный путем метилирования натуральной целлюлозы. Благодаря своим особым физическим и химическим свойствам он широко используется в строительстве, пищевой промышленности, медицине, косметике, производстве бумаги и покрытий.
1. Классификация по степени замещения
Степень замещения (СЗ) относится к среднему значению гидроксильных групп, замещенных метильными группами на каждой единице глюкозы в метилцеллюлозе. На каждом кольце глюкозы молекулы целлюлозы имеется 3 гидроксильные группы, которые могут быть замещены метильными группами. Таким образом, степень замещения метилцеллюлозы может варьироваться от 0 до 3. По степени замещения метилцеллюлозу можно разделить на две категории: с высокой степенью замещения и с низкой степенью замещения.
Метилцеллюлоза с высокой степенью замещения (DS > 1,5): Этот тип продукта имеет высокую степень замещения метильной группы, поэтому он более гидрофобен, имеет более низкую растворимость и хорошую водостойкость. Часто используется в строительных материалах, покрытиях и других случаях, где требуется определенная степень гидрофобности.
Низкозамещенная метилцеллюлоза (DS < 1,5): Благодаря меньшему замещению метильной группы этот тип продукта более гидрофильный, имеет лучшую растворимость и может растворяться в холодной воде. Низкозамещенная метилцеллюлоза широко используется в пищевой и фармацевтической промышленности в качестве загустителя, эмульгатора и стабилизатора.
2. Классификация по использованию
По области применения метилцеллюлозу можно разделить на две категории: промышленную метилцеллюлозу и пищевую и фармацевтическую метилцеллюлозу.
Промышленная метилцеллюлоза: в основном используется в строительстве, производстве покрытий, бумаги, керамики и других отраслях промышленности в качестве загустителя, клея, пленкообразователя, водоудерживающего агента и т. д. В строительной отрасли метилцеллюлоза используется в цементных и гипсовых изделиях для улучшения эксплуатационных характеристик и долговечности конструкций; в лакокрасочной промышленности метилцеллюлоза может повышать стабильность и дисперсность покрытий.
Пищевая и фармацевтическая метилцеллюлоза: Благодаря своим нетоксичным и безвредным свойствам метилцеллюлоза используется в качестве добавки в пищевые продукты и лекарства. В пищевой промышленности метилцеллюлоза является распространенным загустителем и эмульгатором, который может стабилизировать структуру пищевых продуктов и предотвращать расслоение или разделение; в фармацевтической промышленности метилцеллюлоза может использоваться в качестве оболочки капсул, носителя лекарств, а также имеет функцию лекарств с замедленным высвобождением. Ее съедобность и безопасность делают метилцеллюлозу очень популярной в этих двух областях.
3. Классификация по растворимости
Метилцеллюлозу в основном делят на две категории по растворимости: растворимую в холодной воде и растворимую в органических растворителях.
Метилцеллюлоза, растворимая в холодной воде: этот тип метилцеллюлозы можно растворить в холодной воде, чтобы после растворения образовать прозрачный вязкий раствор. Он часто используется в пищевой и фармацевтической промышленности в качестве загустителя или пленкообразователя. Растворимость этого типа метилцеллюлозы уменьшается с повышением температуры, поэтому эту особенность можно использовать для контроля строительства при использовании в строительной отрасли.
Растворимая в органических растворителях метилцеллюлоза: Этот тип метилцеллюлозы может растворяться в органических растворителях и часто используется в красках, покрытиях и других промышленных областях, где требуются органические фазовые среды. Благодаря своим хорошим пленкообразующим свойствам и химической стойкости он подходит для использования в суровых промышленных условиях.
4. Классификация по молекулярной массе (вязкости)
Молекулярная масса метилцеллюлозы оказывает существенное влияние на ее физические свойства, особенно на показатели вязкости в растворе. В зависимости от молекулярной массы метилцеллюлозу можно разделить на низковязкий тип и высоковязкий тип.
Низковязкая метилцеллюлоза: Молекулярный вес относительно невелик, а вязкость раствора низкая. Часто используется в пищевой, медицинской и косметической промышленности, в основном для эмульгирования, суспендирования и загущения. Низковязкая метилцеллюлоза может сохранять хорошую текучесть и однородность и подходит для применений, требующих низковязких растворов.
Высоковязкая метилцеллюлоза: имеет большую молекулярную массу и образует высоковязкий раствор после растворения. Часто используется в строительных материалах, покрытиях и промышленных клеях. Высоковязкая метилцеллюлоза может эффективно повышать механическую прочность, износостойкость и адгезию раствора, поэтому она широко используется в материалах, требующих высокой прочности и высокой износостойкости.
5. Классификация по степени химической модификации
Метилцеллюлоза — химически модифицированное производное целлюлозы. По способу и степени модификации ее можно разделить на простую метилцеллюлозу и композитную модифицированную целлюлозу.
Простая метилцеллюлоза: относится к эфирам целлюлозы, которые являются только метилзамещенными. Этот тип продукта имеет относительно стабильные физические и химические свойства, а его растворимость, загущающие и пленкообразующие свойства относительно хороши.
Композитная модифицированная целлюлоза: в дополнение к метилированию, она подвергается дальнейшей химической обработке, такой как гидроксипропилирование, этилирование и т. д., для формирования композитного модифицированного продукта. Например, гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) и карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ). Эти композитные модифицированные целлюлозы обычно обладают лучшей растворимостью в воде, термостойкостью и стабильностью и могут адаптироваться к более широкому спектру промышленных потребностей.
6. Классификация по отраслям применения
Широкое применение метилцеллюлозы позволяет классифицировать ее по особенностям использования в различных отраслях промышленности.
Строительная промышленность метилцеллюлоза: в основном используется в цементных и гипсовых материалах в качестве водоудерживающего и загустительного вещества. Может улучшить эксплуатационные свойства строительных материалов, предотвратить раннюю потерю воды и повысить механическую прочность готовых изделий.
Метилцеллюлоза в пищевой промышленности: как эмульгатор, загуститель и стабилизатор в пищевой промышленности. Может предотвратить потерю воды, улучшить вкус и структуру пищи, а также увеличить срок годности пищи.
Фармацевтическая промышленность метилцеллюлоза: как связующее вещество для таблеток или материал для замедленного высвобождения для лекарств. Метилцеллюлоза также может использоваться при изготовлении желудочно-кишечных препаратов как безопасный и эффективный носитель лекарств.
Метилцеллюлоза в косметической промышленности: в средствах по уходу за кожей и косметике метилцеллюлоза используется в качестве загустителя, эмульгатора и увлажнителя, помогая продуктам образовывать нежную и гладкую текстуру, а также продлевая увлажняющий эффект.
Подводя итог, можно сказать, что существует множество способов классификации метилцеллюлозы, которые можно классифицировать по характеристикам ее химической структуры или по областям ее применения и свойствам растворимости. Эти различные методы классификации помогают нам лучше понять характеристики и функции метилцеллюлозы, а также обеспечивают теоретическую основу для ее применения в различных областях.
Время публикации: 23-окт-2024