Metyyliselluloosa (MC) on yleinen kemiallisesti syntetisoitu polymeerimateriaali, modifioitu selluloosaeetteri, joka saadaan metyloimalla luonnonselluloosaa. Erityisten fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksiensa ansiosta sitä käytetään laajasti rakentamisessa, elintarvikkeissa, lääketieteessä, kosmetiikassa, paperissa ja pinnoitteissa.
1. Luokittelu substituutioasteen mukaan
Substituutioaste (DS) viittaa metyyliryhmillä substituoitujen hydroksyyliryhmien keskiarvoon kussakin glukoosiyksikössä metyyliselluloosassa. Selluloosamolekyylin jokaisessa glukoosirenkaassa on 3 hydroksyyliryhmää, jotka voidaan korvata metyyliryhmillä. Siksi metyyliselluloosan substituutioaste voi vaihdella välillä 0 - 3. Substituutioasteen mukaan metyyliselluloosa voidaan jakaa kahteen luokkaan: korkea substituutioaste ja alhainen substituutioaste.
Korkea substituutioaste metyyliselluloosa (DS > 1,5): Tämän tyyppisillä tuotteilla on korkea metyylisubstituutioaste, joten se on hydrofobisempi, sen liukoisuus on huonompi ja vedenkestävyys hyvä. Sitä käytetään usein rakennusmateriaaleissa, pinnoitteissa ja muissa tilanteissa, joissa vaaditaan tiettyä hydrofobisuutta.
Alhainen substituutioaste metyyliselluloosa (DS < 1,5): Vähemmän metyylisubstituutiota johtuen tämän tyyppinen tuote on hydrofiilisempi, sillä on parempi liukoisuus ja se voidaan liuottaa kylmään veteen. Vähäsubstituoitua metyyliselluloosaa käytetään laajalti elintarvike- ja lääketeollisuudessa sakeuttamisaineena, emulgointiaineena ja stabilointiaineena.
2. Luokittelu käytön mukaan
Metyyliselluloosan eri aloilla käytön mukaan se voidaan jakaa kahteen luokkaan: teollinen metyyliselluloosa sekä elintarvike- ja farmaseuttinen metyyliselluloosa.
Teollinen metyyliselluloosa: Käytetään pääasiassa rakentamisessa, pinnoitteissa, paperinvalmistuksessa, keramiikassa ja muilla teollisuudenaloilla sakeuttajana, liimana, kalvonmuodostajana, vettä pidättävänä aineena jne. Rakennusteollisuudessa metyyliselluloosaa käytetään sementti- ja kipsituotteissa parantamaan rakentamisen suorituskykyä ja kestävyys; pinnoiteteollisuudessa metyyliselluloosa voi lisätä pinnoitteiden stabiilisuutta ja dispergoituvuutta.
Elintarvike- ja farmaseuttinen metyyliselluloosa: Myrkyttömien ja vaarattomien ominaisuuksiensa vuoksi metyyliselluloosaa käytetään lisäaineena elintarvikkeissa ja lääkkeissä. Elintarvikkeissa metyyliselluloosa on yleinen sakeuttamisaine ja emulgointiaine, joka voi stabiloida ruoan rakennetta ja estää kerrostumisen tai erottumisen; lääkealalla metyyliselluloosaa voidaan käyttää kapselin kuorena, lääkkeen kantajana, ja sillä on myös pitkävaikutteisten lääkkeiden tehtävä. Sen syötävyys ja turvallisuus tekevät metyyliselluloosasta erittäin suositun näillä kahdella alalla.
3. Luokittelu liukoisuuden mukaan
Metyyliselluloosa jaetaan pääasiassa kahteen luokkaan liukoisuuden suhteen: kylmävesiliukoiseen tyyppiin ja orgaaniseen liuottimeen liukenevaan tyyppiin.
Kylmävesiliukoinen metyyliselluloosa: Tämäntyyppinen metyyliselluloosa voidaan liuottaa kylmään veteen läpinäkyvän, viskoosin liuoksen muodostamiseksi liukenemisen jälkeen. Sitä käytetään usein elintarvike- ja lääketeollisuudessa sakeuttamisaineena tai kalvonmuodostajana. Tämän tyyppisen metyyliselluloosan liukoisuus laskee lämpötilan noustessa, joten tätä ominaisuutta voidaan käyttää rakentamisen hallinnassa rakennusteollisuudessa.
Orgaaniseen liuottimeen liukeneva metyyliselluloosa: Tämäntyyppinen metyyliselluloosa voidaan liuottaa orgaanisiin liuottimiin, ja sitä käytetään usein maaleissa, pinnoitteissa ja muilla teollisuuden aloilla, jotka vaativat orgaanisen faasin väliaineita. Hyvien kalvonmuodostusominaisuuksiensa ja kemiallisen kestävyytensä ansiosta se soveltuu käytettäväksi vaativissa teollisuusolosuhteissa.
4. Luokittelu molekyylipainon (viskositeetti) mukaan
Metyyliselluloosan molekyylipainolla on merkittävä vaikutus sen fysikaalisiin ominaisuuksiin, erityisesti liuoksen viskositeetin suorituskykyyn. Molekyylipainon mukaan metyyliselluloosa voidaan jakaa alhaisen viskositeetin tyyppiin ja korkean viskositeetin tyyppiin.
Matalaviskositeettinen metyyliselluloosa: Molekyylipaino on suhteellisen pieni ja liuoksen viskositeetti on alhainen. Sitä käytetään usein elintarvikkeissa, lääketieteessä ja kosmetiikassa, pääasiassa emulgointiin, suspensioon ja sakeuttamiseen. Matalaviskositeettinen metyyliselluloosa voi säilyttää hyvän juoksevuuden ja tasaisuuden, ja se soveltuu sovelluksiin, jotka vaativat matalaviskoosisia liuoksia.
Korkeaviskoosinen metyyliselluloosa: Sillä on suuri molekyylipaino ja se muodostaa liukenemisen jälkeen korkean viskositeetin liuoksen. Sitä käytetään usein rakennusmateriaaleissa, pinnoitteissa ja teollisuusliimoissa. Korkeaviskositeettinen metyyliselluloosa voi tehokkaasti lisätä liuoksen mekaanista lujuutta, kulutuskestävyyttä ja tarttuvuutta, joten sitä käytetään laajalti materiaaleissa, jotka vaativat suurta lujuutta ja korkeaa kulutuskestävyyttä.
5. Luokittelu kemiallisen modifikaatioasteen mukaan
Metyyliselluloosa on kemiallisesti muunneltu selluloosajohdannainen. Modifiointimenetelmän ja -asteen mukaan se voidaan jakaa yksittäiseen metyyliselluloosaan ja komposiittimodifioituun selluloosaan.
Yksittäinen metyyliselluloosa: viittaa selluloosaeettereihin, jotka ovat vain metyylisubstituoituja. Tämän tyyppisellä tuotteella on suhteellisen vakaat fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, ja sen liukoisuus, sakeuttamis- ja kalvonmuodostusominaisuudet ovat suhteellisen hyvät.
Komposiittimodifioitu selluloosa: Metylaation lisäksi sitä käsitellään edelleen kemiallisesti, kuten hydroksipropylaatiolla, etyloinnilla jne., jolloin muodostuu yhdistelmämuokattu tuote. Esimerkiksi hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) ja karboksimetyyliselluloosa (CMC). Näillä yhdistetyillä modifioiduilla selluloosilla on yleensä parempi vesiliukoisuus, lämmönkestävyys ja stabiilisuus, ja ne voivat mukautua laajempiin teollisuuden tarpeisiin.
6. Luokittelu sovellusalan mukaan
Metyyliselluloosan laaja käyttö mahdollistaa sen luokittelun eri teollisuudenalojen käyttöominaisuuksien mukaan.
Rakennusteollisuuden metyyliselluloosa: Käytetään pääasiassa sementti- ja kipsipohjaisissa materiaaleissa vedenpidätysaineena ja sakeuttajana. Se voi parantaa rakennusmateriaalien käytettävyyttä, estää varhaista vesihukkaa ja lisätä valmiiden tuotteiden mekaanista lujuutta.
Elintarviketeollisuuden metyyliselluloosa: Emulgaattorina, sakeuttajana ja stabilointiaineena elintarviketeollisuudessa. Se voi estää veden menetystä, parantaa ruoan makua ja rakennetta sekä pidentää elintarvikkeiden säilyvyyttä.
Lääketeollisuuden metyyliselluloosa: Tabletin sideaineena tai lääkkeiden pitkävaikutteisena materiaalina. Metyyliselluloosaa voidaan käyttää myös ruoansulatuskanavan lääkkeiden valmistuksessa turvallisena ja tehokkaana lääkekantajana.
Kosmetiikkateollisuuden metyyliselluloosa: Ihonhoitotuotteissa ja kosmetiikassa metyyliselluloosaa käytetään sakeuttajana, emulgointiaineena ja kosteusaineena, jotta tuotteet muodostavat herkän ja sileän koostumuksen ja pidentää samalla kosteuttavaa vaikutusta.
Yhteenvetona voidaan todeta, että on monia tapoja luokitella metyyliselluloosa, joka voidaan luokitella sen kemiallisten rakenteen ominaisuuksien tai sovellusalueiden ja liukoisuusominaisuuksien mukaan. Nämä erilaiset luokittelumenetelmät auttavat meitä ymmärtämään paremmin metyyliselluloosan ominaisuuksia ja toimintoja ja tarjoavat myös teoreettisen perustan sen soveltamiselle eri aloilla.
Postitusaika: 23.10.2024