Methylcellulose (MC) ist ein gängiges chemisch synthetisiertes Polymermaterial, ein modifizierter Celluloseether, der durch Methylierung natürlicher Cellulose gewonnen wird. Aufgrund seiner besonderen physikalischen und chemischen Eigenschaften wird es häufig im Baugewerbe, in der Lebensmittelindustrie, in der Medizin, in der Kosmetik, in der Papier- und Beschichtungsindustrie eingesetzt.
1. Einteilung nach Substitutionsgrad
Der Substitutionsgrad (DS) bezieht sich auf den Durchschnittswert der durch Methylgruppen substituierten Hydroxylgruppen an jeder Glucoseeinheit in Methylcellulose. An jedem Glucosering des Cellulosemoleküls befinden sich 3 Hydroxylgruppen, die durch Methylgruppen ersetzt werden können. Daher kann der Substitutionsgrad von Methylcellulose zwischen 0 und 3 variieren. Je nach Substitutionsgrad kann Methylcellulose in zwei Kategorien eingeteilt werden: hoher Substitutionsgrad und niedriger Substitutionsgrad.
Methylcellulose mit hohem Substitutionsgrad (DS > 1,5): Diese Art von Produkt weist einen hohen Methylsubstitutionsgrad auf, ist also hydrophober, weist eine geringere Löslichkeit und eine gute Wasserbeständigkeit auf. Es wird häufig in Baumaterialien, Beschichtungen und anderen Fällen verwendet, bei denen ein gewisses Maß an Hydrophobie erforderlich ist.
Methylcellulose mit niedrigem Substitutionsgrad (DS < 1,5): Aufgrund der geringeren Methylsubstitution ist dieser Produkttyp hydrophiler, weist eine bessere Löslichkeit auf und kann in kaltem Wasser gelöst werden. Niedrig substituierte Methylcellulose wird in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie häufig als Verdickungsmittel, Emulgator und Stabilisator verwendet.
2. Klassifizierung nach Verwendung
Entsprechend der Verwendung von Methylcellulose in verschiedenen Bereichen kann sie in zwei Kategorien unterteilt werden: industrielle Methylcellulose sowie Methylcellulose für Lebensmittel und Pharmazeutika.
Industrielle Methylzellulose: Wird hauptsächlich in der Bau-, Beschichtungs-, Papier-, Keramik- und anderen Industrie als Verdickungsmittel, Klebstoff, Filmbildner, Wasserrückhaltemittel usw. verwendet. In der Bauindustrie wird Methylzellulose in Zement- und Gipsprodukten verwendet, um die Bauleistung zu verbessern Haltbarkeit; In der Beschichtungsindustrie kann Methylcellulose die Stabilität und Dispergierbarkeit von Beschichtungen erhöhen.
Lebensmittel- und Pharma-Methylcellulose: Aufgrund seiner ungiftigen und ungefährlichen Eigenschaften wird Methylcellulose als Zusatzstoff in Lebensmitteln und Medikamenten verwendet. In Lebensmitteln ist Methylcellulose ein üblicher Verdicker und Emulgator, der die Lebensmittelstruktur stabilisieren und Schichtung oder Trennung verhindern kann; Im pharmazeutischen Bereich kann Methylcellulose als Kapselhülle und Arzneimittelträger verwendet werden und hat auch die Funktion von Arzneimitteln mit verzögerter Freisetzung. Aufgrund seiner Essbarkeit und Sicherheit ist Methylcellulose in diesen beiden Bereichen sehr beliebt.
3. Klassifizierung nach Löslichkeit
Methylcellulose wird hinsichtlich der Löslichkeit hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: in kaltem Wasser löslicher Typ und in organischem Lösungsmittel löslicher Typ.
Kaltwasserlösliche Methylcellulose: Diese Art von Methylcellulose kann in kaltem Wasser aufgelöst werden, um nach dem Auflösen eine transparente, viskose Lösung zu bilden. Es wird häufig in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie als Verdickungsmittel oder Filmbildner eingesetzt. Die Löslichkeit dieser Art von Methylcellulose nimmt mit zunehmender Temperatur ab, so dass diese Eigenschaft bei der Verwendung in der Bauindustrie zur Baukontrolle genutzt werden kann.
In organischen Lösungsmitteln lösliche Methylcellulose: Diese Art von Methylcellulose kann in organischen Lösungsmitteln gelöst werden und wird häufig in Farben, Beschichtungen und anderen Industriebereichen verwendet, die Medien in organischer Phase erfordern. Aufgrund seiner guten Filmbildungseigenschaften und chemischen Beständigkeit ist es für den Einsatz unter rauen Industriebedingungen geeignet.
4. Einteilung nach Molekulargewicht (Viskosität)
Das Molekulargewicht von Methylcellulose hat einen erheblichen Einfluss auf seine physikalischen Eigenschaften, insbesondere auf das Viskositätsverhalten in der Lösung. Je nach Molekulargewicht kann Methylcellulose in einen Typ mit niedriger Viskosität und einen Typ mit hoher Viskosität unterteilt werden.
Methylcellulose mit niedriger Viskosität: Das Molekulargewicht ist relativ klein und die Lösungsviskosität ist niedrig. Es wird häufig in Lebensmitteln, Medikamenten und Kosmetika verwendet, hauptsächlich zur Emulgierung, Suspension und Verdickung. Methylzellulose mit niedriger Viskosität kann eine gute Fließfähigkeit und Gleichmäßigkeit aufrechterhalten und eignet sich für Anwendungen, die Lösungen mit niedriger Viskosität erfordern.
Hochviskose Methylcellulose: Sie hat ein großes Molekulargewicht und bildet nach dem Auflösen eine hochviskose Lösung. Es wird häufig in Baumaterialien, Beschichtungen und Industrieklebstoffen verwendet. Hochviskose Methylcellulose kann die mechanische Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Haftung der Lösung wirksam erhöhen und wird daher häufig in Materialien verwendet, die eine hohe Festigkeit und eine hohe Verschleißfestigkeit erfordern.
5. Klassifizierung nach Grad der chemischen Modifikation
Methylcellulose ist ein chemisch modifiziertes Cellulosederivat. Je nach Modifizierungsmethode und -grad kann es in einzelne Methylcellulose und zusammengesetzte modifizierte Cellulose unterteilt werden.
Einfachmethylcellulose: bezieht sich auf Celluloseether, die nur methylsubstituiert sind. Diese Art von Produkt weist relativ stabile physikalische und chemische Eigenschaften auf und seine Löslichkeits-, Verdickungs- und Filmbildungseigenschaften sind relativ gut.
Zusammengesetzte modifizierte Cellulose: Zusätzlich zur Methylierung wird sie weiter chemisch behandelt, wie z. B. Hydroxypropylierung, Ethylierung usw., um ein zusammengesetztes modifiziertes Produkt zu bilden. Zum Beispiel Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) und Carboxymethylcellulose (CMC). Diese zusammengesetzten modifizierten Cellulosen weisen in der Regel eine bessere Wasserlöslichkeit, Hitzebeständigkeit und Stabilität auf und können an ein breiteres Spektrum industrieller Anforderungen angepasst werden.
6. Klassifizierung nach Anwendungsbranche
Die breite Anwendung von Methylcellulose ermöglicht eine Klassifizierung nach seinen Anwendungseigenschaften in verschiedenen Branchen.
Bauindustrie-Methylcellulose: Wird hauptsächlich in zement- und gipsbasierten Materialien als Wasserspeicher und Verdickungsmittel verwendet. Es kann die Funktionsfähigkeit von Baumaterialien verbessern, vorzeitigen Wasserverlust verhindern und die mechanische Festigkeit von Endprodukten erhöhen.
Lebensmittelindustrie Methylcellulose: Als Emulgator, Verdickungsmittel und Stabilisator in der Lebensmittelverarbeitung. Es kann Wasserverlust verhindern, den Geschmack und die Struktur von Lebensmitteln verbessern und die Haltbarkeit von Lebensmitteln verlängern.
Pharmazeutische Industrie Methylcellulose: Als Tablettenbindemittel oder als Retardmaterial für Arzneimittel. Auch bei der Herstellung von Magen-Darm-Medikamenten kann Methylcellulose als sicherer und wirksamer Wirkstoffträger eingesetzt werden.
Methylcellulose in der Kosmetikindustrie: In Hautpflegeprodukten und Kosmetika wird Methylcellulose als Verdickungsmittel, Emulgator und Feuchtigkeitsspender verwendet, um den Produkten eine zarte und glatte Textur zu verleihen und gleichzeitig die feuchtigkeitsspendende Wirkung zu verlängern.
Zusammenfassend gibt es viele Möglichkeiten, Methylcellulose zu klassifizieren, die nach ihren chemischen Struktureigenschaften oder nach ihren Anwendungsgebieten und Löslichkeitseigenschaften klassifiziert werden können. Diese verschiedenen Klassifizierungsmethoden helfen uns, die Eigenschaften und Funktionen von Methylcellulose besser zu verstehen und liefern auch eine theoretische Grundlage für ihre Anwendung in verschiedenen Bereichen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 23. Okt. 2024