Metüültselluloos (MC) on tavaline keemiliselt sünteesitud polümeermaterjal, modifitseeritud tsellulooseeter, mis saadakse loodusliku tselluloosi metüülimisel. Oma eriliste füüsikaliste ja keemiliste omaduste tõttu kasutatakse seda laialdaselt ehituses, toidus, meditsiinis, kosmeetikas, paberis ja pinnakattematerjalides.
1. Klassifikatsioon asendusastme järgi
Asendusaste (DS) viitab metüülrühmadega asendatud hüdroksüülrühmade keskmisele väärtusele igas glükoosiühikus metüültselluloosis. Tselluloosi molekuli igas glükoositsüklis on 3 hüdroksüülrühma, mida saab asendada metüülrühmadega. Seetõttu võib metüültselluloosi asendusaste varieeruda vahemikus 0 kuni 3. Vastavalt asendusastmele võib metüültselluloosi jagada kahte kategooriasse: kõrge asendusaste ja madal asendusaste.
Kõrge asendusaste metüültselluloos (DS > 1,5): seda tüüpi toodetel on kõrge metüülasendusaste, seega on see hüdrofoobsem, vähem lahustuv ja hea veekindlusega. Seda kasutatakse sageli ehitusmaterjalides, kattekihtides ja muudel juhtudel, mis nõuavad teatud määral hüdrofoobsust.
Madal asendusaste metüültselluloos (DS < 1,5): väiksema metüülasenduse tõttu on seda tüüpi toode hüdrofiilsem, paremini lahustuv ja seda saab lahustada külmas vees. Väheasendatud metüültselluloosi kasutatakse laialdaselt toiduaine- ja farmaatsiatööstuses paksendaja, emulgaatorina ja stabilisaatorina.
2. Klassifikatsioon kasutuse järgi
Vastavalt metüültselluloosi kasutamisele erinevates valdkondades võib selle jagada kahte kategooriasse: tööstuslik metüültselluloos ning toidu- ja farmatseutiline metüültselluloos.
Tööstuslik metüültselluloos: kasutatakse peamiselt ehituses, pinnakattematerjalides, paberitootmises, keraamikas ja muudes tööstusharudes paksendajana, liimina, kilemoodustajana, vett kinnihoidva ainena jne. Ehitustööstuses kasutatakse metüültselluloosi tsemendi- ja kipsitoodetes, et parandada ehitusomadusi. vastupidavus; pinnakattetööstuses võib metüültselluloos suurendada katete stabiilsust ja hajutatavust.
Toidu- ja farmaatsia metüültselluloos: mittetoksiliste ja kahjutute omaduste tõttu kasutatakse metüültselluloosi lisandina toidus ja meditsiinis. Toiduainetes on metüültselluloos tavaline paksendaja ja emulgaator, mis võib stabiliseerida toidu struktuuri ja takistada kihistumist või eraldumist; farmaatsiavaldkonnas saab metüültselluloosi kasutada kapsli kestana, ravimikandjana ning sellel on ka toimeainet prolongeeritult vabastavate ravimite funktsioon. Selle söödavus ja ohutus muudavad metüültselluloosi nendes kahes valdkonnas väga populaarseks.
3. Klassifikatsioon lahustuvuse järgi
Metüültselluloos jaguneb lahustuvuse poolest peamiselt kahte kategooriasse: külmas vees lahustuv tüüp ja orgaanilises lahustis lahustuv tüüp.
Külmas vees lahustuv metüültselluloos: seda tüüpi metüültselluloosi saab lahustada külmas vees, et moodustada pärast lahustamist läbipaistev viskoosne lahus. Seda kasutatakse sageli toiduaine- ja farmaatsiatööstuses paksendaja või kilemoodustajana. Seda tüüpi metüültselluloosi lahustuvus väheneb temperatuuri tõustes, nii et seda omadust saab ehitustööstuses kasutamisel kasutada ehituse kontrollimiseks.
Orgaanilises lahustis lahustuv metüültselluloos: seda tüüpi metüültselluloosi saab lahustada orgaanilistes lahustites ja seda kasutatakse sageli värvides, kattekihtides ja muudes tööstusvaldkondades, mis nõuavad orgaanilise faasi keskkonda. Oma heade kilet moodustavate omaduste ja keemilise vastupidavuse tõttu sobib kasutamiseks karmides tööstustingimustes.
4. Klassifikatsioon molekulmassi (viskoossuse) järgi
Metüültselluloosi molekulmassil on oluline mõju selle füüsikalistele omadustele, eriti lahuse viskoossusele. Molekulmassi järgi võib metüültselluloosi jagada madala viskoossusega ja kõrge viskoossusega tüübiks.
Madala viskoossusega metüültselluloos: molekulmass on suhteliselt väike ja lahuse viskoossus on madal. Seda kasutatakse sageli toidus, meditsiinis ja kosmeetikas, peamiselt emulgeerimiseks, suspendeerimiseks ja paksendamiseks. Madala viskoossusega metüültselluloos suudab säilitada hea voolavuse ja ühtluse ning sobib rakendusteks, mis nõuavad madala viskoossusega lahuseid.
Kõrge viskoossusega metüültselluloos: sellel on suur molekulmass ja see moodustab pärast lahustumist kõrge viskoossusega lahuse. Seda kasutatakse sageli ehitusmaterjalides, kattekihtides ja tööstuslikes liimides. Kõrge viskoossusega metüültselluloos võib tõhusalt suurendada lahuse mehaanilist tugevust, kulumiskindlust ja adhesiooni, seetõttu kasutatakse seda laialdaselt materjalides, mis nõuavad suurt tugevust ja kulumiskindlust.
5. Klassifikatsioon keemilise modifitseerimise astme järgi
Metüültselluloos on keemiliselt modifitseeritud tselluloosi derivaat. Vastavalt modifitseerimismeetodile ja astmele võib selle jagada üksikuks metüültselluloosiks ja komposiit-modifitseeritud tselluloosiks.
Üksikmetüültselluloos: viitab tselluloosi eetritele, mis on ainult metüülasendatud. Seda tüüpi toodetel on suhteliselt stabiilsed füüsikalised ja keemilised omadused ning selle lahustuvus, paksenemine ja kilet moodustavad omadused on suhteliselt head.
Komposiitmodifitseeritud tselluloos: Lisaks metüülimisele töödeldakse seda täiendavalt keemiliselt, näiteks hüdroksüpropüülimisel, etüülimisel jne, et moodustada komposiit modifitseeritud toode. Näiteks hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) ja karboksümetüültselluloos (CMC). Nendel modifitseeritud komposiittselluloosidel on tavaliselt parem lahustuvus vees, kuumuskindlus ja stabiilsus ning need võivad kohanduda laiema hulga tööstuslike vajadustega.
6. Klassifikatsioon rakendusvaldkonna järgi
Metüültselluloosi laialdane kasutusala võimaldab seda klassifitseerida vastavalt kasutusomadustele erinevates tööstusharudes.
Ehitustööstuse metüültselluloos: kasutatakse peamiselt tsemendi- ja kipsipõhistes materjalides vee kinnihoidjana ja paksendajana. See võib parandada ehitusmaterjalide töövõimet, vältida varajast veekadu ja suurendada valmistoodete mehaanilist tugevust.
Toiduainetööstuse metüültselluloos: emulgaatorina, paksendajana ja stabilisaatorina toiduainete töötlemisel. See võib ära hoida veekadu, parandada toidu maitset ja struktuuri ning pikendada toidu säilivusaega.
Farmaatsiatööstuse metüültselluloos: tablettide sideainena või ravimite toimeainet prolongeeritult vabastava materjalina. Metüültselluloosi saab kasutada ka seedetrakti ravimite valmistamisel ohutu ja tõhusa ravimikandjana.
Kosmeetikatööstuse metüültselluloos: Nahahooldustoodetes ja kosmeetikatoodetes kasutatakse metüültselluloosi paksendajana, emulgaatorina ja niisutajana, mis aitab toodetel moodustada õrna ja sileda tekstuuri, pikendades samal ajal niisutavat toimet.
Kokkuvõtteks võib öelda, et metüültselluloosi klassifitseerimiseks on palju viise, mida saab klassifitseerida selle keemilise struktuuri omaduste või rakendusvaldkondade ja lahustuvusomaduste järgi. Need erinevad klassifitseerimismeetodid aitavad meil paremini mõista metüültselluloosi omadusi ja funktsioone ning annavad ka teoreetilise aluse selle rakendamiseks erinevates valdkondades.
Postitusaeg: 23.10.2024