เมทิลเซลลูโลสจำแนกอย่างไร?

เมธิลเซลลูโลส (MC) เป็นวัสดุพอลิเมอร์สังเคราะห์ทางเคมีทั่วไป ซึ่งเป็นอีเทอร์เซลลูโลสดัดแปลงที่ได้จากเมทิลเลติ้งเซลลูโลสธรรมชาติ เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีพิเศษ จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้าง อาหาร ยา เครื่องสำอาง กระดาษ และสารเคลือบ

1. จำแนกตามระดับของการทดแทน
ระดับของการทดแทน (DS) หมายถึงค่าเฉลี่ยของกลุ่มไฮดรอกซิลที่ถูกแทนที่ด้วยกลุ่มเมทิลในแต่ละหน่วยกลูโคสในเมทิลเซลลูโลส แต่ละวงแหวนกลูโคสของโมเลกุลเซลลูโลสมีกลุ่มไฮดรอกซิล 3 กลุ่มซึ่งสามารถแทนที่ด้วยกลุ่มเมทิลได้ ดังนั้นระดับของการทดแทนเมทิลเซลลูโลสอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0 ถึง 3 ตามระดับของการทดแทนเมทิลเซลลูโลสสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: การทดแทนในระดับสูงและการทดแทนในระดับต่ำ

เมทิลเซลลูโลสทดแทนระดับสูง (DS > 1.5): ผลิตภัณฑ์ประเภทนี้มีการทดแทนเมทิลในระดับสูง ดังนั้นจึงไม่ชอบน้ำมากกว่า มีความสามารถในการละลายต่ำกว่าและต้านทานน้ำได้ดี มักใช้ในวัสดุก่อสร้าง สารเคลือบ และโอกาสอื่นๆ ที่ต้องมีความสามารถในการไม่ชอบน้ำในระดับหนึ่ง

เมทิลเซลลูโลสทดแทนระดับต่ำ (DS < 1.5): เนื่องจากการทดแทนเมทิลน้อยกว่า ผลิตภัณฑ์ประเภทนี้จึงชอบน้ำมากกว่า มีความสามารถในการละลายได้ดีขึ้น และสามารถละลายในน้ำเย็นได้ เมทิลเซลลูโลสทดแทนต่ำถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารและยาในฐานะสารเพิ่มความข้น อิมัลซิไฟเออร์ และความคงตัว

2. การจำแนกประเภทตามการใช้งาน
ตามการใช้เมทิลเซลลูโลสในด้านต่าง ๆ สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: เมทิลเซลลูโลสอุตสาหกรรมและอาหารและยาเมทิลเซลลูโลส

เมทิลเซลลูโลสอุตสาหกรรม: ส่วนใหญ่ใช้ในการก่อสร้าง การเคลือบ การทำกระดาษ เซรามิก และอุตสาหกรรมอื่น ๆ เป็นสารเพิ่มความข้น กาว สารก่อฟิล์ม สารกักเก็บน้ำ ฯลฯ ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง เมทิลเซลลูโลสถูกนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์ซีเมนต์และยิปซั่มเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการก่อสร้างและ ความทนทาน; ในอุตสาหกรรมการเคลือบ เมทิลเซลลูโลสสามารถเพิ่มความเสถียรและการกระจายตัวของสารเคลือบได้

เมทิลเซลลูโลสอาหารและยา: เนื่องจากคุณสมบัติที่ไม่เป็นพิษและไม่เป็นอันตราย เมทิลเซลลูโลสจึงถูกใช้เป็นสารเติมแต่งในอาหารและยา ในอาหาร เมทิลเซลลูโลสเป็นสารเพิ่มความข้นและอิมัลซิไฟเออร์ทั่วไปที่สามารถทำให้โครงสร้างอาหารคงตัว และป้องกันการแบ่งชั้นหรือการแยกตัว ในด้านเภสัชกรรม เมทิลเซลลูโลสสามารถใช้เป็นเปลือกแคปซูล ผู้ให้บริการยา และยังมีหน้าที่ของยาที่ออกฤทธิ์อย่างยั่งยืนอีกด้วย ความสามารถในการกินได้และความปลอดภัยทำให้เมทิลเซลลูโลสได้รับความนิยมอย่างมากในสองสาขานี้

3. จำแนกตามความสามารถในการละลาย
เมทิลเซลลูโลสส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองประเภทในแง่ของความสามารถในการละลาย: ชนิดที่ละลายได้ในน้ำเย็นและชนิดที่ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์

เมทิลเซลลูโลสที่ละลายได้ในน้ำเย็น: เมทิลเซลลูโลสประเภทนี้สามารถละลายในน้ำเย็นเพื่อสร้างสารละลายใสและมีความหนืดหลังจากการละลาย มักใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและยาเป็นสารเพิ่มความข้นหรือสารก่อฟิล์ม ความสามารถในการละลายของเมทิลเซลลูโลสประเภทนี้จะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นคุณสมบัตินี้จึงสามารถนำไปใช้ในการควบคุมการก่อสร้างได้เมื่อใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้าง

เมทิลเซลลูโลสที่ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์: เมทิลเซลลูโลสประเภทนี้สามารถละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ และมักใช้ในสี สารเคลือบ และสาขาอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ต้องใช้ตัวกลางเฟสอินทรีย์ เนื่องจากมีคุณสมบัติในการขึ้นรูปฟิล์มที่ดีและทนทานต่อสารเคมี จึงเหมาะสำหรับการใช้งานภายใต้สภาวะทางอุตสาหกรรมที่รุนแรง

4. จำแนกตามน้ำหนักโมเลกุล (ความหนืด)
น้ำหนักโมเลกุลของเมทิลเซลลูโลสมีผลอย่างมากต่อคุณสมบัติทางกายภาพ โดยเฉพาะประสิทธิภาพความหนืดในสารละลาย ตามน้ำหนักโมเลกุล เมทิลเซลลูโลสสามารถแบ่งออกเป็นประเภทความหนืดต่ำและประเภทความหนืดสูง

เมทิลเซลลูโลสความหนืดต่ำ: น้ำหนักโมเลกุลค่อนข้างเล็กและความหนืดของสารละลายต่ำ มักใช้ในอาหาร ยา และเครื่องสำอาง โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับการทำให้เป็นอิมัลชัน สารแขวนลอย และการทำให้ข้นขึ้น เมทิลเซลลูโลสความหนืดต่ำสามารถรักษาความลื่นไหลและความสม่ำเสมอได้ดี และเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการสารละลายความหนืดต่ำ

เมทิลเซลลูโลสความหนืดสูง: มีน้ำหนักโมเลกุลขนาดใหญ่และเป็นสารละลายที่มีความหนืดสูงหลังจากการละลาย มักใช้ในวัสดุก่อสร้าง สารเคลือบ และกาวอุตสาหกรรม เมทิลเซลลูโลสความหนืดสูงสามารถเพิ่มความแข็งแรงเชิงกล ความต้านทานการสึกหรอ และการยึดเกาะของสารละลายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวัสดุที่ต้องการความแข็งแรงสูงและทนต่อการสึกหรอสูง

5. จำแนกตามระดับการดัดแปลงทางเคมี
เมทิลเซลลูโลสเป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลสดัดแปลงทางเคมี ตามวิธีการและระดับการปรับเปลี่ยน สามารถแบ่งออกเป็นเมทิลเซลลูโลสเดี่ยวและเซลลูโลสดัดแปลงคอมโพสิต

เมทิลเซลลูโลสเดี่ยว: หมายถึงเซลลูโลสอีเทอร์ที่ทดแทนเมทิลเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ประเภทนี้มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีค่อนข้างคงที่ และคุณสมบัติการละลาย การทำให้หนาขึ้น และการสร้างฟิล์มค่อนข้างดี

เซลลูโลสดัดแปลงคอมโพสิต: นอกเหนือจากเมทิลเลชันแล้ว ยังได้รับการบำบัดทางเคมีเพิ่มเติม เช่น ไฮดรอกซีโพรพิเลชัน เอทิลเลชัน ฯลฯ เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ดัดแปลงคอมโพสิต ตัวอย่างเช่น ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) และคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) เซลลูโลสดัดแปลงคอมโพสิตเหล่านี้มักจะมีความสามารถในการละลายน้ำ ทนความร้อน และความเสถียรได้ดีกว่า และสามารถปรับให้เข้ากับความต้องการของอุตสาหกรรมได้หลากหลาย

6. จำแนกตามอุตสาหกรรมการใช้งาน
การใช้งานเมทิลเซลลูโลสในวงกว้างทำให้สามารถจำแนกประเภทตามลักษณะการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ

อุตสาหกรรมก่อสร้าง เมทิลเซลลูโลส: ส่วนใหญ่ใช้ในวัสดุที่มีซีเมนต์และยิปซั่มเป็นสารกักเก็บน้ำและสารเพิ่มความข้น สามารถปรับปรุงการทำงานของวัสดุก่อสร้าง ป้องกันการสูญเสียน้ำตั้งแต่เนิ่นๆ และเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

เมทิลเซลลูโลสอุตสาหกรรมอาหาร: เป็นอิมัลซิไฟเออร์ สารเพิ่มความข้น และความคงตัวในการแปรรูปอาหาร สามารถป้องกันการสูญเสียน้ำ ปรับปรุงรสชาติและโครงสร้างของอาหาร และเพิ่มอายุการเก็บรักษาอาหาร

อุตสาหกรรมยา เมทิลเซลลูโลส: เป็นสารยึดเกาะแบบเม็ดยาหรือวัสดุที่มีการปลดปล่อยสารอย่างยั่งยืนสำหรับยา เมทิลเซลลูโลสยังสามารถใช้ในการเตรียมยาทางเดินอาหารในฐานะตัวพายาที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง เมทิลเซลลูโลส: ในผลิตภัณฑ์ดูแลผิวและเครื่องสำอาง เมทิลเซลลูโลสถูกใช้เป็นสารเพิ่มความหนา อิมัลซิไฟเออร์ และมอยส์เจอร์ไรเซอร์ เพื่อช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีเนื้อสัมผัสที่ละเอียดอ่อนและเรียบเนียน ในขณะเดียวกันก็ยืดอายุการให้ความชุ่มชื้น

โดยสรุป มีหลายวิธีในการจำแนกประเภทเมทิลเซลลูโลส ซึ่งสามารถจำแนกตามลักษณะโครงสร้างทางเคมี หรือตามลักษณะการใช้งานและคุณสมบัติในการละลาย วิธีการจำแนกประเภทต่างๆ เหล่านี้ช่วยให้เราเข้าใจคุณลักษณะและหน้าที่ของเมทิลเซลลูโลสได้ดีขึ้น และยังให้พื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการประยุกต์ในสาขาต่างๆ