Methylcelulóza (MC) je běžný chemicky syntetizovaný polymerní materiál, modifikovaný éter celulózy získaný methylací přírodní celulózy. Pro své speciální fyzikální a chemické vlastnosti je široce používán ve stavebnictví, potravinářství, medicíně, kosmetice, papíru a nátěrech.
1. Klasifikace podle stupně substituce
Stupeň substituce (DS) se týká průměrné hodnoty hydroxylových skupin substituovaných methylovými skupinami na každé jednotce glukózy v methylcelulóze. Na každém glukózovém kruhu molekuly celulózy jsou 3 hydroxylové skupiny, které mohou být nahrazeny methylovými skupinami. Stupeň substituce methylcelulózy se proto může pohybovat od 0 do 3. Podle stupně substituce lze methylcelulózu rozdělit do dvou kategorií: vysoký stupeň substituce a nízký stupeň substituce.
Vysoký stupeň substituce methylcelulózy (DS > 1,5): Tento typ produktu má vysoký stupeň methylové substituce, je tedy hydrofobnější, má nižší rozpustnost a dobrou odolnost vůči vodě. Často se používá ve stavebních materiálech, nátěrech a dalších příležitostech, které vyžadují určitý stupeň hydrofobnosti.
Nízký stupeň substituce methylcelulózy (DS < 1,5): Díky menší substituci methylem je tento typ produktu více hydrofilní, má lepší rozpustnost a lze jej rozpustit ve studené vodě. Nízko substituovaná methylcelulóza je široce používána v potravinářském a farmaceutickém průmyslu jako zahušťovadlo, emulgátor a stabilizátor.
2. Klasifikace podle použití
Podle použití methylcelulózy v různých oblastech ji lze rozdělit do dvou kategorií: průmyslová methylcelulóza a potravinářská a farmaceutická methylcelulóza.
Průmyslová methylcelulóza: Používá se hlavně ve stavebnictví, nátěrech, výrobě papíru, keramice a dalších průmyslových odvětvích jako zahušťovadlo, lepidlo, filmotvorný prostředek, prostředek zadržující vodu atd. Ve stavebnictví se methylcelulóza používá v cementových a sádrových výrobcích ke zlepšení stavebních vlastností a trvanlivost; v průmyslu nátěrových hmot může methylcelulóza zvýšit stabilitu a dispergovatelnost nátěrů.
Potravinářská a farmaceutická methylcelulóza: Díky svým netoxickým a neškodným vlastnostem se methylcelulóza používá jako přísada v potravinách a medicíně. V potravinách je methylcelulóza běžným zahušťovadlem a emulgátorem, který může stabilizovat strukturu potravin a zabránit stratifikaci nebo separaci; ve farmaceutické oblasti může být methylcelulóza použita jako obal kapsle, nosič léčiva a má také funkci léčiv s prodlouženým uvolňováním. Díky své poživatelnosti a bezpečnosti je methylcelulóza v těchto dvou oblastech velmi oblíbená.
3. Klasifikace podle rozpustnosti
Methylcelulóza se dělí hlavně do dvou kategorií z hlediska rozpustnosti: typ rozpustný ve studené vodě a typ rozpustný v organickém rozpouštědle.
Methylcelulóza rozpustná ve studené vodě: Tento typ methylcelulózy lze rozpustit ve studené vodě za vzniku průhledného viskózního roztoku po rozpuštění. Často se používá v potravinářském a farmaceutickém průmyslu jako zahušťovadlo nebo filmotvorný prostředek. Rozpustnost tohoto typu methylcelulózy se s rostoucí teplotou snižuje, proto lze této vlastnosti využít pro kontrolu konstrukce při použití ve stavebnictví.
Methylcelulóza rozpustná v organickém rozpouštědle: Tento typ methylcelulózy lze rozpustit v organických rozpouštědlech a často se používá v barvách, nátěrech a dalších průmyslových oborech, které vyžadují média s organickou fází. Pro své dobré filmotvorné vlastnosti a chemickou odolnost je vhodný pro použití v náročných průmyslových podmínkách.
4. Klasifikace podle molekulové hmotnosti (viskozita)
Molekulová hmotnost methylcelulózy má významný vliv na její fyzikální vlastnosti, zejména na viskozitní vlastnosti v roztoku. Podle molekulové hmotnosti lze methylcelulózu rozdělit na typ s nízkou viskozitou a typ s vysokou viskozitou.
Nízká viskozita methylcelulózy: Molekulová hmotnost je relativně malá a viskozita roztoku je nízká. Často se používá v potravinářství, lékařství a kosmetice, hlavně k emulgaci, suspenzi a zahušťování. Nízkoviskózní methylcelulóza může udržovat dobrou tekutost a stejnoměrnost a je vhodná pro aplikace, které vyžadují roztoky s nízkou viskozitou.
Methylcelulóza s vysokou viskozitou: Má velkou molekulovou hmotnost a po rozpuštění tvoří roztok s vysokou viskozitou. Často se používá ve stavebních materiálech, nátěrech a průmyslových lepidlech. Methylcelulóza s vysokou viskozitou může účinně zvýšit mechanickou pevnost, odolnost proti opotřebení a přilnavost roztoku, takže je široce používána v materiálech, které vyžadují vysokou pevnost a vysokou odolnost proti opotřebení.
5. Klasifikace podle stupně chemické modifikace
Methylcelulóza je chemicky modifikovaný derivát celulózy. Podle způsobu a stupně modifikace ji lze rozdělit na jednoduchou methylcelulózu a kompozitní modifikovanou celulózu.
Jednoduchá methylcelulóza: odkazuje na ethery celulózy, které jsou pouze substituované methylem. Tento typ produktu má relativně stabilní fyzikální a chemické vlastnosti a jeho rozpustnost, zahušťování a filmotvorné vlastnosti jsou relativně dobré.
Kompozitní modifikovaná celulóza: Kromě methylace se dále chemicky upravuje, jako je hydroxypropylace, ethylace atd., aby vznikl kompozitní modifikovaný produkt. Například hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) a karboxymethylcelulóza (CMC). Tyto kompozitní modifikované celulózy mají obvykle lepší rozpustnost ve vodě, tepelnou odolnost a stabilitu a mohou se přizpůsobit širší škále průmyslových potřeb.
6. Klasifikace podle aplikačního odvětví
Široké použití methylcelulózy umožňuje její klasifikaci podle jejích aplikačních charakteristik v různých průmyslových odvětvích.
Stavební průmysl methylcelulóza: Používá se hlavně v materiálech na bázi cementu a sádry jako zadržovač vody a zahušťovadlo. Může zlepšit provozuschopnost stavebních materiálů, zabránit předčasným ztrátám vody a zvýšit mechanickou pevnost hotových výrobků.
Potravinářský průmysl methylcelulóza: Jako emulgátor, zahušťovadlo a stabilizátor při zpracování potravin. Dokáže zabránit ztrátě vody, zlepšit chuť a strukturu potravin a zvýšit trvanlivost potravin.
Farmaceutický průmysl methylcelulóza: Jako tabletové pojivo nebo materiál s postupným uvolňováním pro léky. Methylcelulózu lze také použít při přípravě gastrointestinálních léčiv jako bezpečný a účinný nosič léčiv.
Methylcelulóza v kosmetickém průmyslu: V produktech pro péči o pleť a kosmetice se methylcelulóza používá jako zahušťovadlo, emulgátor a zvlhčovač, aby pomohla produktům vytvořit jemnou a hladkou texturu a zároveň prodloužit hydratační účinek.
Stručně řečeno, existuje mnoho způsobů, jak klasifikovat methylcelulózu, kterou lze klasifikovat podle jejích charakteristik chemické struktury nebo podle oblastí její aplikace a vlastností rozpustnosti. Tyto různé klasifikační metody nám pomáhají lépe porozumět charakteristikám a funkcím methylcelulózy a také poskytují teoretický základ pro její aplikaci v různých oblastech.
Čas odeslání: 23. října 2024