Kako je razvrščena metilceluloza?

Metilceluloza (MC) je običajen kemično sintetiziran polimerni material, modificiran celulozni eter, pridobljen z metiliranjem naravne celuloze. Zaradi posebnih fizikalno-kemijskih lastnosti se široko uporablja v gradbeništvu, prehrani, medicini, kozmetiki, papirju in premazih.

1. Razvrstitev po stopnji zamenjave
Stopnja substitucije (DS) se nanaša na povprečno vrednost hidroksilnih skupin, substituiranih z metilnimi skupinami na vsaki enoti glukoze v metilcelulozi. Na vsakem glukoznem obroču molekule celuloze so 3 hidroksilne skupine, ki jih je mogoče nadomestiti z metilnimi skupinami. Zato se lahko stopnja substitucije metilceluloze spreminja od 0 do 3. Glede na stopnjo substitucije lahko metilcelulozo razdelimo v dve kategoriji: visoko stopnjo substitucije in nizko stopnjo substitucije.

Visoka stopnja substitucije metilceluloza (DS > 1,5): Ta vrsta izdelka ima visoko stopnjo substitucije metila, zato je bolj hidrofoben, ima manjšo topnost in dobro vodoodpornost. Pogosto se uporablja v gradbenih materialih, premazih in drugih primerih, ki zahtevajo določeno stopnjo hidrofobnosti.

Nizka stopnja substitucije metilceluloze (DS < 1,5): Zaradi manjše substitucije metila je ta vrsta produkta bolj hidrofilna, ima boljšo topnost in se lahko topi v hladni vodi. Nizko substituirana metilceluloza se pogosto uporablja v prehrambeni in farmacevtski industriji kot zgoščevalec, emulgator in stabilizator.

2. Razvrstitev po uporabi
Glede na uporabo metilceluloze na različnih področjih jo lahko razdelimo v dve kategoriji: industrijsko metilcelulozo ter živilsko in farmacevtsko metilcelulozo.

Industrijska metilceluloza: Večinoma se uporablja v gradbeništvu, premazih, izdelavi papirja, keramiki in drugih industrijah kot zgoščevalec, lepilo, sredstvo za ustvarjanje filma, sredstvo za zadrževanje vode itd. V gradbeništvu se metilceluloza uporablja v izdelkih iz cementa in mavca za izboljšanje gradbenih lastnosti in vzdržljivost; v industriji premazov lahko metilceluloza poveča stabilnost in disperzibilnost premazov.

Prehrambena in farmacevtska metilceluloza: Zaradi svojih netoksičnih in neškodljivih lastnosti se metilceluloza uporablja kot dodatek v hrani in zdravilih. V hrani je metilceluloza pogost zgoščevalec in emulgator, ki lahko stabilizira strukturo hrane in prepreči razslojevanje ali ločevanje; na farmacevtskem področju se lahko metilceluloza uporablja kot lupina kapsule, nosilec zdravil in ima tudi funkcijo zdravil s podaljšanim sproščanjem. Zaradi užitnosti in varnosti je metilceluloza zelo priljubljena na teh dveh področjih.

3. Razvrstitev po topnosti
Metilceluloza je v glavnem razdeljena na dve kategoriji glede na topnost: tip, topen v hladni vodi, in tip, topen v organskih topilih.

Metilceluloza, topna v hladni vodi: To vrsto metilceluloze je mogoče raztopiti v hladni vodi, da po raztapljanju nastane prozorna, viskozna raztopina. Pogosto se uporablja v živilski in farmacevtski industriji kot zgoščevalec ali oblikovalec filma. Topnost te vrste metilceluloze se zmanjšuje z naraščajočo temperaturo, zato se ta lastnost lahko uporablja za nadzor gradnje pri uporabi v gradbeništvu.

Metilceluloza, topna v organskih topilih: To vrsto metilceluloze je mogoče raztopiti v organskih topilih in se pogosto uporablja v barvah, premazih in na drugih industrijskih področjih, ki zahtevajo medije organske faze. Zaradi dobrih filmotvornih lastnosti in kemične odpornosti je primeren za uporabo v težkih industrijskih pogojih.

4. Razvrstitev glede na molekulsko maso (viskoznost)
Molekulska masa metilceluloze pomembno vpliva na njene fizikalne lastnosti, zlasti na viskoznost raztopine. Glede na molekulsko maso lahko metilcelulozo razdelimo na nizko viskoznost in visoko viskoznost.

Metilceluloza z nizko viskoznostjo: molekulska masa je relativno majhna in viskoznost raztopine je nizka. Pogosto se uporablja v prehrani, medicini in kozmetiki, predvsem za emulgiranje, suspenzijo in zgoščevanje. Metilceluloza z nizko viskoznostjo lahko ohrani dobro fluidnost in enotnost ter je primerna za aplikacije, ki zahtevajo raztopine z nizko viskoznostjo.

Metilceluloza z visoko viskoznostjo: ima veliko molekulsko maso in po raztapljanju tvori raztopino z visoko viskoznostjo. Pogosto se uporablja v gradbenih materialih, premazih in industrijskih lepilih. Metilceluloza z visoko viskoznostjo lahko učinkovito poveča mehansko trdnost, odpornost proti obrabi in oprijem raztopine, zato se pogosto uporablja v materialih, ki zahtevajo visoko trdnost in visoko odpornost proti obrabi.

5. Razvrstitev po stopnji kemijske modifikacije
Metilceluloza je kemično modificiran derivat celuloze. Glede na metodo in stopnjo modifikacije jo lahko razdelimo na enojno metil celulozo in kompozitno modificirano celulozo.

Enotna metil celuloza: nanaša se na celulozne etre, ki so samo metilno substituirani. Ta vrsta izdelka ima razmeroma stabilne fizikalne in kemijske lastnosti, njegova topnost, zgoščevanje in lastnosti tvorjenja filma pa so relativno dobre.

Sestavljena modificirana celuloza: Poleg metilacije je nadalje kemično obdelana, kot je hidroksipropilacija, etilacija itd., da nastane sestavljen modificiran produkt. Na primer hidroksipropil metilceluloza (HPMC) in karboksimetil celuloza (CMC). Te kompozitne modificirane celuloze imajo običajno boljšo topnost v vodi, toplotno odpornost in stabilnost ter se lahko prilagodijo širšemu obsegu industrijskih potreb.

6. Razvrstitev po industriji uporabe
Široka uporaba metilceluloze omogoča, da jo razvrstimo glede na značilnosti uporabe v različnih panogah.

Metilceluloza v gradbeništvu: Uporablja se predvsem v materialih na osnovi cementa in mavca kot zadrževalec vode in zgoščevalec. Lahko izboljša uporabnost gradbenih materialov, prepreči zgodnjo izgubo vode in poveča mehansko trdnost končnih izdelkov.

Metilceluloza v živilski industriji: Kot emulgator, zgoščevalec in stabilizator v predelavi hrane. Lahko prepreči izgubo vode, izboljša okus in strukturo hrane ter podaljša rok uporabnosti hrane.

Metilceluloza v farmacevtski industriji: kot vezivo za tablete ali material za podaljšano sproščanje za zdravila. Metilcelulozo lahko uporabimo tudi pri pripravi gastrointestinalnih zdravil kot varen in učinkovit nosilec zdravil.

Metilceluloza v kozmetični industriji: V izdelkih za nego kože in kozmetiki se metilceluloza uporablja kot zgoščevalec, emulgator in vlažilec, ki izdelkom pomaga oblikovati občutljivo in gladko teksturo, hkrati pa podaljša učinek vlaženja.

Če povzamemo, obstaja veliko načinov za razvrščanje metilceluloze, ki se lahko razvrsti glede na njene značilnosti kemijske strukture ali glede na področja uporabe in lastnosti topnosti. Te različne metode razvrščanja nam pomagajo bolje razumeti značilnosti in funkcije metilceluloze ter zagotavljajo teoretično osnovo za njeno uporabo na različnih področjih.


Čas objave: 23. oktober 2024