Methylcellulose (MC) là một vật liệu polyme tổng hợp hóa học phổ biến, một ete cellulose biến đổi thu được bằng cách methyl hóa cellulose tự nhiên. Do tính chất vật lý và hóa học đặc biệt của nó, nó được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, thực phẩm, y học, mỹ phẩm, giấy và lớp phủ.
1. Phân loại theo mức độ thay thế
Độ thay thế (DS) là giá trị trung bình của 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, độ thay thế của methylcellulose có thể thay đổi từ 0 đến 3. Theo độ thay thế, methylcellulose có thể được chia thành hai loại: độ thay thế cao và độ thay thế thấp.
Methylcellulose có độ thay thế cao (DS> 1,5): Loại sản phẩm này có độ thay thế methyl cao, do đó có tính kỵ nước cao hơn, độ hòa tan thấp hơn và khả năng chống nước tốt. Thường được sử dụng trong vật liệu xây dựng, lớp phủ và các trường hợp khác đòi hỏi một mức độ kỵ nước nhất định.
Methylcellulose có độ thay thế thấp (DS < 1,5): Do ít thay thế methyl nên loại sản phẩm này có tính ưa nước hơn, độ hòa tan tốt hơn và có thể hòa tan trong nước lạnh. Methylcellulose có độ thay thế thấp được sử dụng rộng rãi trong ngành 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 mục đích sử dụng methylcellulose trong các lĩnh vực khác nhau, có thể 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, làm giấy, gốm sứ và các ngành công nghiệp khác như chất làm đặc, chất kết dính, chất 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, methylcellulose có thể làm tăng tính ổn định và khả năng phân tán của sơn.
Methylcellulose trong thực phẩm và dược phẩm: Do đặc tính không độc hại và vô hại, methylcellulose được sử dụng làm chất phụ gia trong thực phẩm và thuốc. Trong thực phẩm, methylcellulose là chất làm đặc và nhũ hóa phổ biến có thể ổn định cấu trúc thực phẩm và ngăn ngừa sự phân tầng hoặc tách lớp; trong lĩnh vực dược phẩm, methylcellulose có thể được sử dụng làm vỏ nang, chất mang thuốc và cũng có chức năng của thuốc giải phóng kéo dài. Tính ăn được và độ an toàn của nó làm cho methylcellulose rất phổ biến trong hai lĩnh vực này.
3. Phân loại theo độ hòa tan
Methylcellulose chủ yếu được chia thành hai loại theo 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 để tạo thành dung dịch trong suốt, nhớt sau khi hòa tan. Nó thường được sử dụng trong ngành thực phẩm và dược phẩm như chất làm đặc hoặc tạo màng. Độ hòa tan của loại methylcellulose này giảm khi nhiệt độ tăng, vì vậy 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, lớp phủ và các lĩnh vực công nghiệp khác yêu cầu môi trường pha hữu cơ. Do đặc tính tạo màng tốt và khả năng chống hóa chất, nó phù hợp để sử dụng trong điều kiện công nghiệp khắc nghiệt.
4. Phân loại theo khối 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 độ nhớt thấp: Trọng lượng phân tử tương đối nhỏ, độ nhớt dung dịch thấp. Thường được sử dụng trong thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm, chủ yếu để nhũ hóa, huyền phù và làm đặc. Methylcellulose độ nhớt thấp có thể duy trì độ lưu động và độ đồng đều tốt, thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu dung dịch có độ nhớt thấp.
Methylcellulose độ nhớt cao: Có khối lượng phân tử lớn, sau khi hòa tan tạo thành dung dịch có độ nhớt cao. Thường được sử dụng trong vật liệu xây dựng, sơn phủ và keo dán công nghiệp. Methylcellulose độ nhớt cao có thể tăng cường hiệu quả độ bền cơ học, khả năng chống mài mòn và độ bám dính của dung dịch, do đó 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 dẫn xuất cellulose biến đổi về mặt hóa học. Theo phương pháp và mức độ biến đổi, nó có thể được chia thành methyl cellulose đơn và cellulose biến đổi tổng hợp.
Methyl cellulose đơn: chỉ ete cellulose chỉ được thay thế bằng methyl. Loại sản phẩm này có tính chất vật lý và hóa học tương đối ổn định, khả năng hòa tan, làm đặc và tạo màng tương đối tốt.
Xenluloza biến tính tổng hợp: Ngoài metyl hóa, nó còn được xử lý hóa học thêm, chẳng hạn như hydroxypropyl hóa, etyl hóa, v.v., để tạo thành sản phẩm biến tính tổng hợp. Ví dụ, hydroxypropyl metyl xenluloza (HPMC) và carboxymethyl xenluloza (CMC). Các xenluloza biến tính tổng hợp này thường có độ 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 phân loại theo đặc điểm ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau.
Methylcellulose trong ngành xây dựng: Chủ yếu được sử dụng trong vật liệu gốc xi măng và thạch cao làm chất giữ nước và chất làm đặc. Có thể cải thiện khả năng vận hành của vật liệu xây dựng, ngăn ngừa mất nước sớm và tăng cường độ cơ học của thành phẩm.
Methylcellulose trong công nghiệp thực phẩm: Là chất nhũ hóa, chất làm đặc và chất ổn định trong chế biến thực phẩm. Có thể ngăn ngừa mất nước, cải thiện hương vị và cấu trúc của thực phẩm, kéo dài thời hạn sử dụng của thực phẩm.
Ngành công nghiệp dược phẩm methylcellulose: Là chất kết dính viên nén hoặc vật liệu giải phóng kéo dài cho thuốc. Methylcellulose cũng có thể được sử dụng trong việc chuẩn bị thuốc đường tiêu hóa như một chất mang thuốc an toàn và hiệu quả.
Ngành mỹ phẩm methylcellulose: Trong các sản phẩm chăm sóc da và mỹ phẩm, methylcellulose được sử dụng như một chất làm đặc, chất nhũ hóa và chất dưỡng ẩm để giúp sản phẩm hình thành kết cấu mỏng manh và 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 tính chất hòa tan. Các 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 ứng dụng của nó trong các lĩnh vực khác nhau.
Thời gian đăng: 23-10-2024