เมทิลเซลลูโลสจำแนกประเภทอย่างไร?

เมทิลเซลลูโลส (MC) เป็นวัสดุพอลิเมอร์สังเคราะห์ทางเคมีทั่วไป เป็นเซลลูโลสอีเธอร์ที่ดัดแปลงมาจากการเมทิลเลชันเซลลูโลสธรรมชาติ เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีพิเศษ จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้าง อาหาร ยา เครื่องสำอาง กระดาษ และสารเคลือบ

1. การจำแนกตามระดับการทดแทน
ระดับการแทนที่ (DS) หมายถึงค่าเฉลี่ยของกลุ่มไฮดรอกซิลที่ถูกแทนที่ด้วยกลุ่มเมทิลบนหน่วยกลูโคสแต่ละหน่วยในเมทิลเซลลูโลส มีกลุ่มไฮดรอกซิล 3 กลุ่มบนวงแหวนกลูโคสแต่ละวงของโมเลกุลเซลลูโลสที่สามารถถูกแทนที่ด้วยกลุ่มเมทิลได้ ดังนั้น ระดับการแทนที่ของเมทิลเซลลูโลสจึงอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0 ถึง 3 โดยเมทิลเซลลูโลสสามารถแบ่งตามระดับการแทนที่ได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ ระดับการแทนที่สูงและระดับการแทนที่ต่ำ

เมทิลเซลลูโลสที่มีระดับการทดแทนสูง (DS > 1.5): ผลิตภัณฑ์ประเภทนี้มีระดับการทดแทนเมทิลสูง จึงมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ ละลายน้ำได้น้อย และทนน้ำได้ดี มักใช้ในวัสดุก่อสร้าง วัสดุเคลือบผิว และโอกาสอื่นๆ ที่ต้องการระดับการไม่ชอบน้ำในระดับหนึ่ง

เมทิลเซลลูโลสที่มีการทดแทนในระดับต่ำ (DS < 1.5): เนื่องจากมีเมทิลเซลลูโลสทดแทนน้อยกว่า ผลิตภัณฑ์ประเภทนี้จึงมีคุณสมบัติชอบน้ำมากกว่า ละลายได้ดีกว่า และสามารถละลายในน้ำเย็นได้ เมทิลเซลลูโลสที่มีการทดแทนในระดับต่ำใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารและยาเป็นสารเพิ่มความข้น อิมัลซิไฟเออร์ และสารทำให้คงตัว

2. การจำแนกตามการใช้งาน
ตามการใช้เมทิลเซลลูโลสในสาขาต่างๆ สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ เมทิลเซลลูโลสในอุตสาหกรรม และเมทิลเซลลูโลสในอาหารและยา

เมทิลเซลลูโลสอุตสาหกรรม: ส่วนใหญ่ใช้ในการก่อสร้าง การเคลือบ การทำกระดาษ เซรามิก และอุตสาหกรรมอื่น ๆ ในรูปแบบสารเพิ่มความข้น กาว ตัวสร้างฟิล์ม สารกักเก็บน้ำ ฯลฯ ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง เมทิลเซลลูโลสใช้ในผลิตภัณฑ์ซีเมนต์และยิปซัมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความทนทานในการก่อสร้าง ในอุตสาหกรรมการเคลือบ เมทิลเซลลูโลสสามารถเพิ่มความเสถียรและการกระจายตัวของการเคลือบได้

เมทิลเซลลูโลสในอาหารและยา: เนื่องจากเมทิลเซลลูโลสมีคุณสมบัติไม่เป็นพิษและไม่เป็นอันตราย จึงใช้เป็นสารเติมแต่งในอาหารและยา ในอาหาร เมทิลเซลลูโลสเป็นสารเพิ่มความข้นและอิมัลซิไฟเออร์ทั่วไปที่สามารถทำให้โครงสร้างของอาหารคงตัวและป้องกันการแตกชั้นหรือการแยกตัว ในสาขาเภสัชกรรม เมทิลเซลลูโลสสามารถใช้เป็นเปลือกแคปซูล ตัวพายา และยังทำหน้าที่เป็นยาออกฤทธิ์ต่อเนื่องได้อีกด้วย ความสามารถในการรับประทานและความปลอดภัยทำให้เมทิลเซลลูโลสเป็นที่นิยมอย่างมากในสองสาขานี้

3. การจำแนกตามความสามารถในการละลาย
เมทิลเซลลูโลสแบ่งออกเป็นสองประเภทหลักตามความสามารถในการละลาย: ชนิดละลายในน้ำเย็นและชนิดละลายในตัวทำละลายอินทรีย์

เมทิลเซลลูโลสที่ละลายในน้ำเย็น: เมทิลเซลลูโลสประเภทนี้สามารถละลายในน้ำเย็นเพื่อสร้างสารละลายที่มีความหนืดและโปร่งใสหลังจากการละลาย มักใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและยาเป็นสารเพิ่มความข้นหรือสารสร้างฟิล์ม ความสามารถในการละลายของเมทิลเซลลูโลสประเภทนี้จะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ดังนั้นคุณสมบัตินี้จึงสามารถใช้ในการควบคุมการก่อสร้างได้เมื่อใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้าง

เมทิลเซลลูโลสที่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์: เมทิลเซลลูโลสประเภทนี้สามารถละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ได้ และมักใช้ในสี เคลือบผิว และอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ต้องการสื่อเฟสอินทรีย์ เนื่องจากมีคุณสมบัติในการสร้างฟิล์มที่ดีและทนต่อสารเคมี จึงเหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่รุนแรง

4. การจำแนกตามมวลโมเลกุล (ความหนืด)
น้ำหนักโมเลกุลของเมทิลเซลลูโลสส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติทางกายภาพ โดยเฉพาะประสิทธิภาพความหนืดในสารละลาย เมื่อพิจารณาจากน้ำหนักโมเลกุล เมทิลเซลลูโลสสามารถแบ่งได้เป็นประเภทความหนืดต่ำและประเภทความหนืดสูง

เมทิลเซลลูโลสที่มีความหนืดต่ำ: น้ำหนักโมเลกุลค่อนข้างเล็กและความหนืดของสารละลายต่ำ มักใช้ในอาหาร ยา และเครื่องสำอาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการอิมัลชัน การแขวนลอย และการทำให้ข้น เมทิลเซลลูโลสที่มีความหนืดต่ำสามารถรักษาความลื่นไหลและความสม่ำเสมอได้ดี และเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการสารละลายที่มีความหนืดต่ำ

เมทิลเซลลูโลสที่มีความหนืดสูง: มีน้ำหนักโมเลกุลขนาดใหญ่และก่อตัวเป็นสารละลายที่มีความหนืดสูงหลังจากการละลาย มักใช้ในวัสดุก่อสร้าง เคลือบ และกาวอุตสาหกรรม เมทิลเซลลูโลสที่มีความหนืดสูงสามารถเพิ่มความแข็งแรงเชิงกล ความทนทานต่อการสึกหรอ และการยึดเกาะของสารละลายได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในวัสดุที่ต้องการความแข็งแรงสูงและความทนทานต่อการสึกหรอสูง

5. การจำแนกตามระดับการดัดแปลงทางเคมี
เมทิลเซลลูโลสเป็นสารอนุพันธ์ของเซลลูโลสที่ผ่านการดัดแปลงทางเคมี โดยสามารถแบ่งได้เป็นเมทิลเซลลูโลสเดี่ยวและเซลลูโลสที่ผ่านการดัดแปลงแบบผสมตามวิธีการและระดับการดัดแปลง

เมทิลเซลลูโลสเดี่ยว: หมายถึงเซลลูโลสอีเธอร์ที่มีเมทิลทดแทนเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ประเภทนี้มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ค่อนข้างเสถียร และความสามารถในการละลาย ความข้น และการสร้างฟิล์มค่อนข้างดี

เซลลูโลสที่ผ่านการดัดแปลงแบบผสม: นอกจากการเมทิลเลชันแล้ว เซลลูโลสยังผ่านกระบวนการทางเคมีเพิ่มเติม เช่น ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) และคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการดัดแปลงแบบผสม ตัวอย่างเช่น ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) และคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) เซลลูโลสที่ผ่านการดัดแปลงแบบผสมเหล่านี้มักละลายน้ำได้ดีกว่า ทนความร้อนได้ดีกว่า และมีเสถียรภาพดีกว่า และสามารถปรับให้เข้ากับความต้องการของอุตสาหกรรมที่หลากหลายยิ่งขึ้น

6. การจำแนกตามอุตสาหกรรมการใช้งาน
การประยุกต์ใช้เมทิลเซลลูโลสอย่างแพร่หลายทำให้สามารถจำแนกประเภทตามลักษณะการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ ได้

เมทิลเซลลูโลสในอุตสาหกรรมก่อสร้าง: ใช้เป็นหลักในวัสดุที่มีส่วนประกอบเป็นซีเมนต์และยิปซัมเป็นตัวกักเก็บน้ำและสารเพิ่มความข้น ซึ่งสามารถปรับปรุงการทำงานของวัสดุก่อสร้าง ป้องกันการสูญเสียน้ำก่อนกำหนด และเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

เมทิลเซลลูโลสในอุตสาหกรรมอาหาร: เป็นอิมัลซิไฟเออร์ สารเพิ่มความข้น และสารทำให้คงตัวในกระบวนการแปรรูปอาหาร ช่วยป้องกันการสูญเสียน้ำ ปรับปรุงรสชาติและโครงสร้างของอาหาร และเพิ่มอายุการเก็บรักษาของอาหาร

เมทิลเซลลูโลสในอุตสาหกรรมยา: เป็นสารยึดเกาะในยาเม็ดหรือวัสดุออกฤทธิ์นานสำหรับยา เมทิลเซลลูโลสยังสามารถนำมาใช้ในการเตรียมยาสำหรับระบบทางเดินอาหารได้ในฐานะตัวพายาที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

อุตสาหกรรมเครื่องสำอางเมทิลเซลลูโลส: ในผลิตภัณฑ์ดูแลผิวและเครื่องสำอาง เมทิลเซลลูโลสใช้เป็นสารเพิ่มความข้น อิมัลซิไฟเออร์ และมอยส์เจอร์ไรเซอร์เพื่อช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีเนื้อสัมผัสละเอียดอ่อนและเรียบเนียนขึ้น พร้อมทั้งยืดเวลาการให้ความชุ่มชื้น

โดยสรุปแล้ว มีหลายวิธีในการจำแนกเมทิลเซลลูโลส ซึ่งสามารถจำแนกได้ตามลักษณะโครงสร้างทางเคมี หรือตามสาขาการใช้งานและคุณสมบัติการละลาย วิธีการจำแนกประเภทต่างๆ เหล่านี้ช่วยให้เราเข้าใจลักษณะและหน้าที่ของเมทิลเซลลูโลสได้ดีขึ้น และยังให้พื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการนำไปใช้ในสาขาต่างๆ อีกด้วย