Metilceluloze (MC) ir izplatīts ķīmiski sintezēts polimērmateriāls, modificēts celulozes ēteris, ko iegūst, metilējot dabisko celulozi. Īpašo fizikālo un ķīmisko īpašību dēļ to plaši izmanto celtniecībā, pārtikā, medicīnā, kosmētikā, papīrā un pārklājumos.
1. Klasifikācija pēc aizstāšanas pakāpes
Aizvietošanas pakāpe (DS) attiecas uz vidējo vērtību hidroksilgrupām, kas aizvietotas ar metilgrupām katrā glikozes vienībā metilcelulozē. Katrā celulozes molekulas glikozes gredzenā ir 3 hidroksilgrupas, kuras var aizstāt ar metilgrupām. Tāpēc metilcelulozes aizstāšanas pakāpe var atšķirties no 0 līdz 3. Pēc aizstāšanas pakāpes metilcelulozi var iedalīt divās kategorijās: augsta aizstāšanas pakāpe un zema aizstāšanas pakāpe.
Augsta aizstāšanas pakāpe metilceluloze (DS > 1,5): šāda veida produktiem ir augsta metila aizstāšanas pakāpe, tāpēc tas ir vairāk hidrofobs, tam ir zemāka šķīdība un laba ūdens izturība. To bieži izmanto būvmateriālos, pārklājumos un citos gadījumos, kad nepieciešama noteikta hidrofobitātes pakāpe.
Zema metilcelulozes aizvietošanas pakāpe (DS < 1,5): mazākas metila aizstāšanas dēļ šāda veida produkts ir vairāk hidrofils, labāk šķīst un to var izšķīdināt aukstā ūdenī. Zema aizvietotā metilceluloze tiek plaši izmantota pārtikas un farmācijas rūpniecībā kā biezinātājs, emulgators un stabilizators.
2. Klasifikācija pēc lietošanas
Atbilstoši metilcelulozes izmantošanai dažādās jomās to var iedalīt divās kategorijās: rūpnieciskā metilceluloze un pārtikas un farmaceitiskā metilceluloze.
Rūpnieciskā metilceluloze: galvenokārt izmanto celtniecībā, pārklājumos, papīra ražošanā, keramikā un citās nozarēs kā biezinātāju, līmi, plēves veidotāju, ūdeni aizturošu līdzekli utt. Būvniecības nozarē metilceluloze tiek izmantota cementa un ģipša izstrādājumos, lai uzlabotu būvniecības veiktspēju un izturība; pārklājumu rūpniecībā metilceluloze var palielināt pārklājumu stabilitāti un izkliedējamību.
Pārtikas un farmaceitiskā metilceluloze: metilceluloze tās netoksisko un nekaitīgo īpašību dēļ tiek izmantota kā piedeva pārtikā un medicīnā. Pārtikā metilceluloze ir izplatīts biezinātājs un emulgators, kas var stabilizēt pārtikas struktūru un novērst noslāņošanos vai atdalīšanu; farmācijas jomā metilcelulozi var izmantot kā kapsulas apvalku, zāļu nesēju, un tai ir arī ilgstošas darbības zāļu funkcija. Tās lietojamība un drošība padara metilcelulozi ļoti populāru šajās divās jomās.
3. Klasifikācija pēc šķīdības
Metilceluloze galvenokārt ir sadalīta divās kategorijās pēc šķīdības: aukstā ūdenī šķīstošā tipa un organiskajos šķīdinātājos šķīstošā tipa.
Aukstā ūdenī šķīstošā metilceluloze: šāda veida metilcelulozi var izšķīdināt aukstā ūdenī, lai pēc izšķīdināšanas izveidotu caurspīdīgu, viskozu šķīdumu. To bieži izmanto pārtikas un farmācijas rūpniecībā kā biezinātāju vai plēves veidotāju. Šāda veida metilcelulozes šķīdība samazinās, palielinoties temperatūrai, tāpēc šo īpašību var izmantot būvniecības kontrolei, ja to izmanto būvniecības nozarē.
Organiskajos šķīdinātājos šķīstošā metilceluloze: šāda veida metilcelulozi var izšķīdināt organiskajos šķīdinātājos, un to bieži izmanto krāsās, pārklājumos un citās rūpniecības jomās, kurās nepieciešama organiskās fāzes vide. Labo plēvi veidojošo īpašību un ķīmiskās izturības dēļ tas ir piemērots lietošanai skarbos rūpnieciskos apstākļos.
4. Klasifikācija pēc molekulmasas (viskozitātes)
Metilcelulozes molekulmasa būtiski ietekmē tās fizikālās īpašības, īpaši viskozitātes rādītājus šķīdumā. Pēc molekulmasas metilcelulozi var iedalīt zemas viskozitātes tipa un augstas viskozitātes tipa.
Zemas viskozitātes metilceluloze: molekulmasa ir salīdzinoši maza, un šķīduma viskozitāte ir zema. To bieži izmanto pārtikā, medicīnā un kosmētikā, galvenokārt emulgēšanai, suspensēšanai un sabiezēšanai. Zemas viskozitātes metilceluloze var uzturēt labu plūstamību un viendabīgumu, un tā ir piemērota lietojumiem, kuriem nepieciešami zemas viskozitātes šķīdumi.
Augstas viskozitātes metilceluloze: tai ir liela molekulmasa un pēc izšķīdināšanas veido augstas viskozitātes šķīdumu. To bieži izmanto būvmateriālos, pārklājumos un rūpnieciskajās līmēs. Augstas viskozitātes metilceluloze var efektīvi palielināt šķīduma mehānisko izturību, nodilumizturību un adhēziju, tāpēc to plaši izmanto materiālos, kuriem nepieciešama augsta izturība un augsta nodilumizturība.
5. Klasifikācija pēc ķīmiskās modifikācijas pakāpes
Metilceluloze ir ķīmiski modificēts celulozes atvasinājums. Pēc modifikācijas metodes un pakāpes to var iedalīt atsevišķā metilcelulozē un saliktajā modificētajā celulozē.
Viena metilceluloze: attiecas uz celulozes ēteriem, kas ir tikai aizvietoti ar metilu. Šim produkta veidam ir salīdzinoši stabilas fizikālās un ķīmiskās īpašības, un tā šķīdība, sabiezēšana un plēves veidošanas īpašības ir salīdzinoši labas.
Saliktā modificētā celuloze: papildus metilēšanai tā tiek tālāk ķīmiski apstrādāta, piemēram, hidroksipropilēšana, etilēšana utt., lai izveidotu saliktu modificētu produktu. Piemēram, hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) un karboksimetilceluloze (CMC). Šīm saliktajām modificētajām celulozēm parasti ir labāka šķīdība ūdenī, karstumizturība un stabilitāte, un tās var pielāgoties plašākam rūpniecisko vajadzību lokam.
6. Klasifikācija pēc lietojuma nozares
Plašais metilcelulozes pielietojums ļauj to klasificēt pēc tās pielietojuma īpašībām dažādās nozarēs.
Būvniecības nozares metilceluloze: galvenokārt izmanto cementa un ģipša bāzes materiālos kā ūdens aizturi un biezinātāju. Tas var uzlabot būvmateriālu darbspēju, novērst agrīnu ūdens zudumu un palielināt gatavo izstrādājumu mehānisko izturību.
Pārtikas rūpniecības metilceluloze: kā emulgators, biezinātājs un stabilizators pārtikas pārstrādē. Tas var novērst ūdens zudumu, uzlabot pārtikas garšu un struktūru, kā arī palielināt pārtikas glabāšanas laiku.
Farmācijas rūpniecības metilceluloze: kā tablešu saistviela vai ilgstošas darbības materiāls zālēm. Metilcelulozi var izmantot arī kuņģa-zarnu trakta medikamentu pagatavošanā kā drošu un efektīvu zāļu nesēju.
Kosmētikas rūpniecības metilceluloze: Ādas kopšanas līdzekļos un kosmētikā metilceluloze tiek izmantota kā biezinātājs, emulgators un mitrinātājs, lai palīdzētu produktiem veidot maigu un gludu tekstūru, vienlaikus pagarinot mitrinošo efektu.
Rezumējot, ir daudz veidu, kā klasificēt metilcelulozi, ko var klasificēt pēc tās ķīmiskās struktūras īpašībām vai pēc tās pielietojuma jomām un šķīdības īpašībām. Šīs dažādās klasifikācijas metodes palīdz mums labāk izprast metilcelulozes īpašības un funkcijas, kā arī sniedz teorētisku pamatu tās pielietošanai dažādās jomās.
Izlikšanas laiks: 2024. gada 23. oktobris