Methylcellulose (MC) là một vật liệu polymer tổng hợp hóa học phổ biến, một ete cellulose biến tính thu được bằng cách methyl hóa cellulose tự nhiên. Do tính chất vật lý và hóa học đặc biệt, nó được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, thực phẩm, y học, mỹ phẩm, giấy và sơn.
1. Phân loại theo mức độ thay thế
Mức độ thay thế (DS) đề cập đến giá trị trung bình của các nhóm hydroxyl được thay thế bằng nhóm methyl trên mỗi đơn vị glucose trong methylcellulose. Có 3 nhóm hydroxyl trên mỗi vòng glucose của phân tử cellulose có thể được thay thế bằng nhóm methyl. Do đó, mức độ thay thế của methylcellulose có thể thay đổi từ 0 đến 3. Theo mức độ thay thế, methylcellulose có thể được chia thành hai loại: mức độ thay thế cao và mức độ thay thế thấp.
Mức độ thay thế methylcellulose cao (DS > 1,5): Loại sản phẩm này có mức độ thay thế methyl cao nên kỵ nước hơn, độ hòa tan thấp hơn và khả năng chịu nước tốt. Nó thường được sử dụng trong vật liệu xây dựng, lớp phủ và các dịp khác đòi hỏi mức độ kỵ nước nhất định.
Mức độ thay thế methylcellulose thấp (DS<1,5): Do ít thay thế methyl nên loại sản phẩm này ưa nước hơn, hòa tan tốt hơn và có thể hòa tan trong nước lạnh. Methylcellulose có hàm lượng thay thế thấp được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm như chất làm đặc, chất nhũ hóa và chất ổn định.
2. Phân loại theo mục đích sử dụng
Theo việc sử dụng methylcellulose trong các lĩnh vực khác nhau, nó có thể được chia thành hai loại: methylcellulose công nghiệp và methylcellulose thực phẩm và dược phẩm.
Methylcellulose công nghiệp: Chủ yếu được sử dụng trong xây dựng, sơn, sản xuất giấy, gốm sứ và các ngành công nghiệp khác như chất làm đặc, chất kết dính, tạo màng, chất giữ nước, v.v. Trong ngành xây dựng, methylcellulose được sử dụng trong các sản phẩm xi măng và thạch cao để cải thiện hiệu suất xây dựng và độ bền; trong ngành sơn phủ, methylcellulose có thể làm tăng độ ổn định và khả năng phân tán của lớp phủ.
Methylcellulose thực phẩm và dược phẩm: Do đặc tính không độc hại và vô hại nên methylcellulose được sử dụng làm chất phụ gia trong thực phẩm và y học. Trong thực phẩm, methylcellulose là chất làm đặc và chất nhũ hóa phổ biến có thể ổn định cấu trúc thực phẩm và ngăn ngừa sự phân tầng hoặc phân tách; trong lĩnh vực dược phẩm, methylcellulose có thể được sử dụng làm vỏ nang, chất mang thuốc và còn có chức năng của thuốc giải phóng kéo dài. Tính ăn được và độ an toàn của nó làm cho methylcellulose trở nên rất phổ biến trong hai lĩnh vực này.
3. Phân loại theo độ hòa tan
Methylcellulose chủ yếu được chia thành hai loại về độ hòa tan: loại hòa tan trong nước lạnh và loại hòa tan trong dung môi hữu cơ.
Methylcellulose hòa tan trong nước lạnh: Loại methylcellulose này có thể hòa tan trong nước lạnh tạo thành dung dịch trong suốt, nhớt sau khi hòa tan. Nó thường được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm như chất làm đặc hoặc tạo màng. Độ hòa tan của loại methylcellulose này giảm khi nhiệt độ tăng, do đó tính năng này có thể được sử dụng để kiểm soát xây dựng khi sử dụng trong ngành xây dựng.
Methylcellulose hòa tan trong dung môi hữu cơ: Loại methylcellulose này có thể hòa tan trong dung môi hữu cơ và thường được sử dụng trong sơn, chất phủ và các lĩnh vực công nghiệp khác cần môi trường pha hữu cơ. Do đặc tính tạo màng tốt và kháng hóa chất nên nó thích hợp để sử dụng trong điều kiện công nghiệp khắc nghiệt.
4. Phân loại theo trọng lượng phân tử (độ nhớt)
Trọng lượng phân tử của methylcellulose có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất vật lý của nó, đặc biệt là hiệu suất độ nhớt trong dung dịch. Theo trọng lượng phân tử, methylcellulose có thể được chia thành loại có độ nhớt thấp và loại có độ nhớt cao.
Methylcellulose có độ nhớt thấp: Trọng lượng phân tử tương đối nhỏ và độ nhớt của dung dịch thấp. Nó thường được sử dụng trong thực phẩm, y học và mỹ phẩm, chủ yếu để nhũ hóa, huyền phù và làm đặc. Methylcellulose có độ nhớt thấp có thể duy trì tính lưu động và tính đồng nhất tốt, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu dung dịch có độ nhớt thấp.
Methylcellulose có độ nhớt cao: Nó có trọng lượng phân tử lớn và tạo thành dung dịch có độ nhớt cao sau khi hòa tan. Nó thường được sử dụng trong vật liệu xây dựng, chất phủ và chất kết dính công nghiệp. Methylcellulose có độ nhớt cao có thể làm tăng hiệu quả độ bền cơ học, khả năng chống mài mòn và độ bám dính của dung dịch nên được sử dụng rộng rãi trong các vật liệu đòi hỏi độ bền cao và khả năng chống mài mòn cao.
5. Phân loại theo mức độ biến đổi hóa học
Methylcellulose là một dẫn xuất cellulose được biến đổi về mặt hóa học. Theo phương pháp sửa đổi và mức độ, nó có thể được chia thành cellulose methyl đơn và cellulose biến đổi tổng hợp.
Metyl xenlulo đơn: dùng để chỉ ete xenlulo chỉ được thay thế metyl. Loại sản phẩm này có tính chất vật lý và hóa học tương đối ổn định, độ hòa tan, độ dày và tạo màng tương đối tốt.
Xenlulo biến tính tổng hợp: Ngoài quá trình methyl hóa, nó còn được xử lý thêm về mặt hóa học, chẳng hạn như hydroxypropyl hóa, ethyl hóa, v.v., để tạo thành sản phẩm biến tính tổng hợp. Ví dụ, hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) và carboxymethyl cellulose (CMC). Những xenluloza biến tính tổng hợp này thường có khả năng hòa tan trong nước, khả năng chịu nhiệt và độ ổn định tốt hơn và có thể thích ứng với nhiều nhu cầu công nghiệp hơn.
6. Phân loại theo ngành ứng dụng
Ứng dụng rộng rãi của methylcellulose cho phép nó được phân loại theo đặc điểm ứng dụng của nó trong các ngành công nghiệp khác nhau.
Công nghiệp xây dựng methylcellulose: Chủ yếu được sử dụng trong các vật liệu gốc xi măng và thạch cao làm chất giữ nước và chất làm đặc. Nó có thể cải thiện khả năng hoạt động của vật liệu xây dựng, ngăn ngừa mất nước sớm và tăng độ bền cơ học của thành phẩm.
Công nghiệp thực phẩm methylcellulose: Là chất nhũ hóa, chất làm đặc và chất ổn định trong chế biến thực phẩm. Nó có thể ngăn ngừa mất nước, cải thiện hương vị và cấu trúc của thực phẩm và tăng thời hạn sử dụng của thực phẩm.
Ngành công nghiệp dược phẩm methylcellulose: Là chất kết dính dạng viên hoặc vật liệu giải phóng bền vững cho thuốc. Methylcellulose cũng có thể được sử dụng trong điều chế thuốc tiêu hóa như một chất vận chuyển thuốc an toàn và hiệu quả.
Ngành mỹ phẩm methylcellulose: Trong các sản phẩm chăm sóc da và mỹ phẩm, methylcellulose được sử dụng làm chất làm đặc, chất nhũ hóa và dưỡng ẩm giúp sản phẩm tạo thành kết cấu tinh tế, mịn màng đồng thời kéo dài hiệu quả dưỡng ẩm.
Tóm lại, có nhiều cách để phân loại methylcellulose, có thể phân loại theo đặc điểm cấu trúc hóa học hoặc theo lĩnh vực ứng dụng và đặc tính hòa tan của nó. Những phương pháp phân loại khác nhau này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về đặc điểm và chức năng của methylcellulose, đồng thời cung cấp cơ sở lý thuyết cho việc ứng dụng nó trong các lĩnh vực khác nhau.
Thời gian đăng: 23-10-2024