Methylcellulose (MC) is een veelgebruikt chemisch gesynthetiseerd polymeermateriaal, een gemodificeerde cellulose-ether die wordt verkregen door natuurlijke cellulose te methyleren. Vanwege de bijzondere fysische en chemische eigenschappen wordt het veel gebruikt in de bouw, voeding, geneeskunde, cosmetica, papier en coatings.
1. Classificatie naar mate van substitutie
De substitutiegraad (DS) verwijst naar de gemiddelde waarde van hydroxylgroepen gesubstitueerd door methylgroepen op elke glucose-eenheid in methylcellulose. Er zijn 3 hydroxylgroepen op elke glucosering van het cellulosemolecuul die kunnen worden vervangen door methylgroepen. Daarom kan de substitutiegraad van methylcellulose variëren van 0 tot 3. Afhankelijk van de substitutiegraad kan methylcellulose in twee categorieën worden verdeeld: hoge substitutiegraad en lage substitutiegraad.
Hoge substitutiegraad methylcellulose (DS > 1,5): Dit type product heeft een hoge mate van methylsubstitutie, is dus hydrofoob, heeft een lagere oplosbaarheid en een goede waterbestendigheid. Het wordt vaak gebruikt in bouwmaterialen, coatings en andere gelegenheden die een bepaalde mate van hydrofobiciteit vereisen.
Lage substitutiegraad methylcellulose (DS < 1,5): Door minder methylsubstitutie is dit type product hydrofieler, beter oplosbaar en kan het opgelost worden in koud water. Laag-gesubstitueerde methylcellulose wordt veel gebruikt in de voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie als verdikkingsmiddel, emulgator en stabilisator.
2. Classificatie naar gebruik
Afhankelijk van het gebruik van methylcellulose op verschillende gebieden kan het in twee categorieën worden verdeeld: industriële methylcellulose en voedsel- en farmaceutische methylcellulose.
Industriële methylcellulose: Wordt voornamelijk gebruikt in de bouw, coatings, papierfabricage, keramiek en andere industrieën als verdikkingsmiddel, lijm, filmvormer, watervasthoudend middel, enz. In de bouwsector wordt methylcellulose gebruikt in cement- en gipsproducten om de bouwprestaties te verbeteren en duurzaamheid; in de coatingindustrie kan methylcellulose de stabiliteit en dispergeerbaarheid van coatings vergroten.
Voedsel- en farmaceutische methylcellulose: Vanwege de niet-giftige en onschadelijke eigenschappen wordt methylcellulose gebruikt als additief in voedsel en medicijnen. In voedsel is methylcellulose een veelgebruikt verdikkingsmiddel en emulgator die de voedselstructuur kan stabiliseren en stratificatie of scheiding kan voorkomen; op farmaceutisch gebied kan methylcellulose worden gebruikt als capsuleomhulsel, als medicijndrager, en heeft het ook de functie van geneesmiddelen met verlengde afgifte. De eetbaarheid en veiligheid ervan maken methylcellulose erg populair op deze twee gebieden.
3. Classificatie op basis van oplosbaarheid
Methylcellulose wordt qua oplosbaarheid hoofdzakelijk in twee categorieën verdeeld: het in koud water oplosbare type en het in organische oplosmiddelen oplosbare type.
In koud water oplosbare methylcellulose: Dit type methylcellulose kan in koud water worden opgelost om na oplossing een transparante, stroperige oplossing te vormen. Het wordt vaak gebruikt in de voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie als verdikkingsmiddel of filmvormer. De oplosbaarheid van dit type methylcellulose neemt af bij toenemende temperatuur, dus deze functie kan worden gebruikt voor constructiecontrole bij gebruik in de bouwsector.
In organische oplosmiddelen oplosbare methylcellulose: Dit type methylcellulose kan worden opgelost in organische oplosmiddelen en wordt vaak gebruikt in verven, coatings en andere industriële gebieden waarvoor organische fasemedia nodig zijn. Door de goede filmvormende eigenschappen en chemische bestendigheid is het geschikt voor gebruik onder zware industriële omstandigheden.
4. Indeling naar molecuulgewicht (viscositeit)
Het molecuulgewicht van methylcellulose heeft een aanzienlijk effect op de fysische eigenschappen ervan, vooral op de viscositeitsprestaties in de oplossing. Afhankelijk van het molecuulgewicht kan methylcellulose worden onderverdeeld in het type met lage viscositeit en het type met hoge viscositeit.
Methylcellulose met lage viscositeit: het molecuulgewicht is relatief klein en de viscositeit van de oplossing is laag. Het wordt vaak gebruikt in voeding, medicijnen en cosmetica, voornamelijk voor emulgering, suspensie en verdikking. Methylcellulose met een lage viscositeit kan een goede vloeibaarheid en uniformiteit behouden en is geschikt voor toepassingen die oplossingen met een lage viscositeit vereisen.
Methylcellulose met hoge viscositeit: het heeft een hoog molecuulgewicht en vormt na oplossing een oplossing met hoge viscositeit. Het wordt vaak gebruikt in bouwmaterialen, coatings en industriële lijmen. Methylcellulose met hoge viscositeit kan de mechanische sterkte, slijtvastheid en hechting van de oplossing effectief verhogen, daarom wordt het veel gebruikt in materialen die hoge sterkte en hoge slijtvastheid vereisen.
5. Classificatie naar mate van chemische modificatie
Methylcellulose is een chemisch gemodificeerd cellulosederivaat. Afhankelijk van de modificatiemethode en mate kan het worden onderverdeeld in enkele methylcellulose en samengestelde gemodificeerde cellulose.
Enkelvoudige methylcellulose: verwijst naar cellulose-ethers die alleen methyl-gesubstitueerd zijn. Dit type product heeft relatief stabiele fysische en chemische eigenschappen en de oplosbaarheid, verdikking en filmvormende eigenschappen zijn relatief goed.
Samengesteld gemodificeerde cellulose: naast methylering wordt het verder chemisch behandeld, zoals hydroxypropylering, ethylering, enz., om een samengesteld gemodificeerd product te vormen. Bijvoorbeeld hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) en carboxymethylcellulose (CMC). Deze samengestelde gemodificeerde cellulosen hebben gewoonlijk een betere wateroplosbaarheid, hittebestendigheid en stabiliteit, en kunnen zich aanpassen aan een breder scala aan industriële behoeften.
6. Classificatie per toepassingssector
Door de brede toepassing van methylcellulose kan het worden geclassificeerd op basis van zijn toepassingskenmerken in verschillende industrieën.
Methylcellulose in de bouwsector: Wordt voornamelijk gebruikt in materialen op cement- en gipsbasis als watervasthoudend en verdikkingsmiddel. Het kan de bruikbaarheid van bouwmaterialen verbeteren, vroegtijdig waterverlies voorkomen en de mechanische sterkte van eindproducten vergroten.
Methylcellulose uit de voedingsindustrie: Als emulgator, verdikkingsmiddel en stabilisator in de voedselverwerking. Het kan waterverlies voorkomen, de smaak en structuur van voedsel verbeteren en de houdbaarheid van voedsel verlengen.
Farmaceutische industrie methylcellulose: Als tabletbindmiddel of materiaal met verlengde afgifte voor medicijnen. Methylcellulose kan ook worden gebruikt bij de bereiding van maagdarmmedicijnen als een veilige en effectieve medicijndrager.
Cosmetische industrie methylcellulose: In huidverzorgingsproducten en cosmetica wordt methylcellulose gebruikt als verdikkingsmiddel, emulgator en vochtinbrengende crème om producten te helpen een delicate en gladde textuur te vormen terwijl het hydraterende effect wordt verlengd.
Samenvattend zijn er veel manieren om methylcellulose te classificeren, die kan worden geclassificeerd op basis van zijn chemische structuurkenmerken, of op basis van zijn toepassingsgebieden en oplosbaarheidseigenschappen. Deze verschillende classificatiemethoden helpen ons de kenmerken en functies van methylcellulose beter te begrijpen, en bieden ook een theoretische basis voor de toepassing ervan op verschillende gebieden.
Posttijd: 23 oktober 2024