Methylcellulose (MC) is een veelgebruikt chemisch gesynthetiseerd polymeermateriaal, een gemodificeerde cellulose-ether die wordt verkregen door methylering van natuurlijke cellulose. Vanwege de speciale fysische en chemische eigenschappen wordt het veel gebruikt in de bouw, de voedingsmiddelenindustrie, de geneeskunde, cosmetica, papierindustrie en coatings.
1. Classificatie op basis van substitutiegraad
De substitutiegraad (DS) verwijst naar de gemiddelde waarde van hydroxylgroepen die door methylgroepen zijn vervangen op elke glucose-eenheid in methylcellulose. Er zijn 3 hydroxylgroepen op elke glucosering van het cellulosemolecuul die door methylgroepen kunnen worden vervangen. De substitutiegraad van methylcellulose kan daarom variëren van 0 tot 3. Afhankelijk van de substitutiegraad kan methylcellulose worden onderverdeeld in twee categorieën: een hoge substitutiegraad en een lage substitutiegraad.
Hoge substitutiegraad methylcellulose (DS > 1,5): Dit type product heeft een hoge methylsubstitutiegraad, waardoor het hydrofober is, een lagere oplosbaarheid heeft en goed waterbestendig is. Het wordt vaak gebruikt in bouwmaterialen, coatings en andere toepassingen die een zekere mate van hydrofobiciteit vereisen.
Methylcellulose met lage substitutiegraad (DS < 1,5): Door minder methylsubstitutie is dit type product hydrofieler, beter oplosbaar en oplosbaar in koud water. Methylcellulose met lage substitutiegraad wordt veel gebruikt in de voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie als verdikkingsmiddel, emulgator en stabilisator.
2. Classificatie op basis van gebruik
Afhankelijk van het gebruik van methylcellulose op verschillende gebieden, kan het worden onderverdeeld in twee categorieën: industriële methylcellulose en methylcellulose voor levensmiddelen en farmaceutica.
Industriële methylcellulose: Wordt voornamelijk gebruikt in de bouw, coatings, papierproductie, keramiek en andere industrieën als verdikkingsmiddel, kleefstof, filmvormer, waterretentiemiddel, enz. In de bouwsector wordt methylcellulose gebruikt in cement- en gipsproducten om de bouwprestaties en duurzaamheid te verbeteren; in de coatingindustrie kan methylcellulose de stabiliteit en dispergeerbaarheid van coatings vergroten.
Methylcellulose voor voeding en farmacie: Vanwege de niet-toxische en onschadelijke eigenschappen wordt methylcellulose gebruikt als additief in voeding en medicijnen. In voeding is methylcellulose een veelgebruikt verdikkingsmiddel en emulgator die de voedingsstructuur kan stabiliseren en stratificatie of scheiding kan voorkomen; in de farmaceutische sector kan methylcellulose worden gebruikt als capsuleomhulsel, als medicijndrager en als geneesmiddel met vertraagde afgifte. De eetbaarheid en veiligheid maken methylcellulose zeer populair in deze twee sectoren.
3. Classificatie op basis van oplosbaarheid
Op basis van oplosbaarheid wordt methylcellulose hoofdzakelijk onderverdeeld in twee categorieën: het type dat oplosbaar is in koud water en het type dat oplosbaar is in organische oplosmiddelen.
In koud water oplosbare methylcellulose: Dit type methylcellulose kan in koud water worden opgelost tot een transparante, viskeuze oplossing. 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, waardoor deze eigenschap kan worden gebruikt voor bouwcontrole in de bouwsector.
Methylcellulose, oplosbaar in organische oplosmiddelen: Dit type methylcellulose kan worden opgelost in organische oplosmiddelen en wordt vaak gebruikt in verven, coatings en andere industriële toepassingen die organische media vereisen. Dankzij de goede filmvormende eigenschappen en chemische bestendigheid is het geschikt voor gebruik onder zware industriële omstandigheden.
4. Classificatie op basis van moleculair gewicht (viscositeit)
Het molecuulgewicht van methylcellulose heeft een aanzienlijke invloed op de fysische eigenschappen, met name de viscositeit in oplossing. Afhankelijk van het molecuulgewicht kan methylcellulose worden onderverdeeld in laagviskeuze en hoogviskeuze.
Methylcellulose met lage viscositeit: Het molecuulgewicht is relatief laag en de viscositeit van de oplossing is laag. Het wordt vaak gebruikt in de voedings-, geneesmiddelen- en cosmeticasector, voornamelijk voor emulgering, suspensie en verdikking. Methylcellulose met lage viscositeit behoudt een goede vloeibaarheid en uniformiteit en is geschikt voor toepassingen die oplossingen met lage viscositeit vereisen.
Methylcellulose met hoge viscositeit: Het heeft een hoog moleculair gewicht en vormt na oplossen 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, waardoor het veel wordt gebruikt in materialen die een hoge sterkte en slijtvastheid vereisen.
5. Classificatie op basis van de mate van chemische modificatie
Methylcellulose is een chemisch gemodificeerd cellulosederivaat. Afhankelijk van de modificatiemethode en -graad kan het worden onderverdeeld in enkelvoudige methylcellulose en samengestelde gemodificeerde cellulose.
Enkelvoudige methylcellulose: verwijst naar cellulose-ethers die alleen methylgesubstitueerd zijn. Dit type product heeft relatief stabiele fysische en chemische eigenschappen en de oplosbaarheid, verdikking en filmvormende eigenschappen zijn relatief goed.
Samengesteld gemodificeerd cellulose: Naast methylering ondergaat het een verdere chemische behandeling, zoals hydroxypropylering, ethylering, enz., om een samengesteld gemodificeerd product te vormen. Bijvoorbeeld hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) en carboxymethylcellulose (CMC). Deze samengesteld gemodificeerde celluloses zijn doorgaans beter oplosbaar in water, hittebestendig en stabieler, en kunnen zich aanpassen aan een breder scala aan industriële behoeften.
6. Classificatie per toepassingsindustrie
Door de brede toepassingsmogelijkheden van methylcellulose kan het worden geclassificeerd op basis van de toepassingseigenschappen in verschillende industrieën.
Methylcellulose voor de bouwsector: Wordt voornamelijk gebruikt in cement- en gipshoudende materialen als waterretentiemiddel en verdikkingsmiddel. Het kan de verwerkbaarheid van bouwmaterialen verbeteren, vroegtijdig waterverlies voorkomen en de mechanische sterkte van eindproducten verhogen.
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 ervan verlengen.
Methylcellulose in de farmaceutische industrie: Als bindmiddel voor tabletten of als materiaal met vertraagde afgifte voor geneesmiddelen. Methylcellulose kan ook worden gebruikt bij de bereiding van gastro-intestinale geneesmiddelen als een veilige en effectieve drager.
Methylcellulose in de cosmetische industrie: Methylcellulose wordt in huidverzorgingsproducten en cosmetica gebruikt als verdikkingsmiddel, emulgator en vochtinbrengende crème om de producten een delicate en gladde textuur te geven en tegelijkertijd het hydraterende effect te verlengen.
Kortom, er zijn veel manieren om methylcellulose te classificeren, bijvoorbeeld op basis van de chemische structuurkenmerken, of op basis van de toepassingsgebieden en oplosbaarheidseigenschappen. Deze verschillende classificatiemethoden helpen ons de kenmerken en functies van methylcellulose beter te begrijpen en bieden tevens een theoretische basis voor de toepassing ervan in verschillende vakgebieden.
Plaatsingstijd: 23-10-2024