كيف يتم تصنيف ميثيل السليلوز؟

ميثيل السليلوز (MC) هو مادة بوليمر شائعة يتم تصنيعها كيميائيًا، وهو إيثر السليلوز المعدل يتم الحصول عليه عن طريق مثيلة السليلوز الطبيعي. نظرًا لخصائصه الفيزيائية والكيميائية الخاصة، فإنه يستخدم على نطاق واسع في البناء والغذاء والدواء ومستحضرات التجميل والورق والطلاءات.

1. التصنيف حسب درجة الاستبدال
تشير درجة الاستبدال (DS) إلى متوسط ​​قيمة مجموعات الهيدروكسيل المستبدلة بمجموعات الميثيل في كل وحدة جلوكوز في ميثيل السليلوز. توجد ثلاث مجموعات هيدروكسيل في كل حلقة جلوكوز من جزيء السليلوز والتي يمكن استبدالها بمجموعات الميثيل. لذلك، يمكن أن تختلف درجة استبدال ميثيل السليلوز من 0 إلى 3. وفقا لدرجة الاستبدال، يمكن تقسيم ميثيل السليلوز إلى فئتين: درجة عالية من الاستبدال ودرجة منخفضة من الاستبدال.

درجة عالية من استبدال ميثيل السليلوز (DS> 1.5): هذا النوع من المنتجات لديه درجة عالية من استبدال الميثيل، لذلك فهو أكثر كارهة للماء، وله قابلية ذوبان أقل ومقاومة جيدة للماء. غالبًا ما يستخدم في مواد البناء والطلاءات والمناسبات الأخرى التي تتطلب درجة معينة من الكارهة للماء.

درجة منخفضة من استبدال ميثيل السليلوز (DS < 1.5): نظرًا لقلة استبدال الميثيل، فإن هذا النوع من المنتجات أكثر محبة للماء، وله قابلية ذوبان أفضل ويمكن إذابته في الماء البارد. يستخدم ميثيل السليلوز منخفض الاستبدال على نطاق واسع في الصناعات الغذائية والصيدلانية كمثخن ومستحلب ومثبت.

2. التصنيف حسب الاستخدام
وفقًا لاستخدامات ميثيل السليلوز في المجالات المختلفة، يمكن تقسيمه إلى فئتين: ميثيل السليلوز الصناعي وميثيل السليلوز الغذائي والصيدلاني.

ميثيل السليلوز الصناعي: يستخدم بشكل رئيسي في البناء والطلاء وصناعة الورق والسيراميك وغيرها من الصناعات كمثخن ولاصق وفيلم سابق وعامل الاحتفاظ بالمياه وما إلى ذلك. في صناعة البناء والتشييد، يستخدم ميثيل السليلوز في منتجات الأسمنت والجبس لتحسين أداء البناء و متانة؛ في صناعة الطلاء، يمكن أن يزيد ميثيل السليلوز من ثبات وتشتت الطلاء.

ميثيل السليلوز الغذائي والصيدلاني: نظرًا لخصائصه غير السامة وغير الضارة، يستخدم ميثيل السليلوز كمادة مضافة في الغذاء والدواء. في الغذاء، ميثيل السليلوز هو مكثف ومستحلب شائع يمكنه تثبيت بنية الغذاء ومنع التقسيم الطبقي أو الانفصال؛ في مجال المستحضرات الصيدلانية، يمكن استخدام ميثيل السليلوز كغلاف كبسولة، وحامل للدواء، وله أيضًا وظيفة الأدوية ذات الإطلاق المستدام. إن صلاحيته للأكل وسلامته تجعل من ميثيل السليلوز مشهورًا جدًا في هذين المجالين.

3. التصنيف حسب الذوبان
ينقسم ميثيل السليلوز بشكل أساسي إلى فئتين من حيث الذوبان: النوع القابل للذوبان في الماء البارد والنوع القابل للذوبان في المذيبات العضوية.

ميثيل السليلوز القابل للذوبان في الماء البارد: يمكن إذابة هذا النوع من ميثيل السليلوز في الماء البارد لتكوين محلول شفاف ولزج بعد الذوبان. غالبًا ما يستخدم في الصناعات الغذائية والصيدلانية كمثخن أو فيلم سابق. تتناقص قابلية ذوبان هذا النوع من ميثيل السليلوز مع زيادة درجة الحرارة، لذلك يمكن استخدام هذه الميزة للتحكم في البناء عند استخدامها في صناعة البناء والتشييد.

ميثيل السليلوز العضوي القابل للذوبان في المذيبات: يمكن إذابة هذا النوع من ميثيل السليلوز في المذيبات العضوية وغالبًا ما يستخدم في الدهانات والطلاءات والمجالات الصناعية الأخرى التي تتطلب وسائط الطور العضوي. نظرًا لخصائصه الجيدة في تشكيل الفيلم ومقاومته للمواد الكيميائية، فهو مناسب للاستخدام في ظل الظروف الصناعية القاسية.

4. التصنيف حسب الوزن الجزيئي (اللزوجة)
إن الوزن الجزيئي لميثيل السليلوز له تأثير كبير على خواصه الفيزيائية، وخاصة أداء اللزوجة في المحلول. وفقا للوزن الجزيئي، يمكن تقسيم ميثيل السليلوز إلى نوع منخفض اللزوجة ونوع اللزوجة العالية.

ميثيل سلولوز منخفض اللزوجة: الوزن الجزيئي صغير نسبيًا ولزوجة المحلول منخفضة. وغالبا ما يستخدم في الغذاء والدواء ومستحضرات التجميل، وذلك أساسا للاستحلاب والتعليق والسماكة. يمكن أن يحافظ ميثيل السليلوز منخفض اللزوجة على سيولة جيدة وتجانس، وهو مناسب للتطبيقات التي تتطلب محاليل منخفضة اللزوجة.

ميثيل السليلوز عالي اللزوجة: له وزن جزيئي كبير ويشكل محلول عالي اللزوجة بعد الذوبان. وغالبا ما يستخدم في مواد البناء والطلاء والمواد اللاصقة الصناعية. يمكن لميثيل السليلوز عالي اللزوجة أن يزيد بشكل فعال من القوة الميكانيكية ومقاومة التآكل والتصاق المحلول، لذلك يستخدم على نطاق واسع في المواد التي تتطلب قوة عالية ومقاومة تآكل عالية.

5. التصنيف حسب درجة التعديل الكيميائي
ميثيل السليلوز هو مشتق السليلوز المعدل كيميائيا. وفقًا لطريقة التعديل ودرجته، يمكن تقسيمه إلى ميثيل السليلوز الفردي والسليلوز المعدل المركب.

سليلوز ميثيل واحد: يشير إلى إثيرات السليلوز التي يتم استبدالها بالميثيل فقط. يتميز هذا النوع من المنتجات بخصائص فيزيائية وكيميائية مستقرة نسبيًا، كما أن خصائصه القابلة للذوبان والسماكة وتشكيل الفيلم جيدة نسبيًا.

السليلوز المعدل المركب: بالإضافة إلى الميثيل، يتم معالجته كيميائيًا أيضًا، مثل الهيدروكسي بروبيل، والإيثيل، وما إلى ذلك، لتشكيل منتج مركب معدل. على سبيل المثال، هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) وكربوكسي ميثيل السليلوز (CMC). عادةً ما تتمتع هذه السليلوز المركبة المعدلة بقابلية أفضل للذوبان في الماء، ومقاومة للحرارة واستقرار، ويمكن أن تتكيف مع نطاق أوسع من الاحتياجات الصناعية.

6. التصنيف حسب صناعة التطبيقات
يسمح الاستخدام الواسع لميثيل السليلوز بتصنيفه وفقًا لخصائص تطبيقه في الصناعات المختلفة.

صناعة البناء ميثيل السليلوز: يستخدم بشكل رئيسي في المواد القائمة على الأسمنت والجبس كمثخن ومثخن للمياه. يمكنها تحسين قابلية تشغيل مواد البناء، ومنع فقدان الماء مبكرًا، وزيادة القوة الميكانيكية للمنتجات النهائية.

صناعة المواد الغذائية ميثيل السليلوز: كمستحلب ومكثف ومثبت في تجهيز الأغذية. يمكنه منع فقدان الماء، وتحسين طعم الطعام وبنيته، وزيادة العمر الافتراضي للطعام.

ميثيل السليلوز في الصناعة الصيدلانية: كمادة رابطة للأقراص أو مادة مستدامة الإطلاق للأدوية. يمكن أيضًا استخدام ميثيل السليلوز في تحضير أدوية الجهاز الهضمي باعتباره حاملًا آمنًا وفعالًا للدواء.

صناعة مستحضرات التجميل ميثيل السليلوز: في منتجات العناية بالبشرة ومستحضرات التجميل، يستخدم ميثيل السليلوز كمكثف ومستحلب ومرطب لمساعدة المنتجات على تكوين ملمس رقيق وناعم مع إطالة تأثير الترطيب.

باختصار، هناك طرق عديدة لتصنيف ميثيل السليلوز، والذي يمكن تصنيفه حسب خصائص تركيبه الكيميائي، أو حسب مجالات تطبيقه وخصائص ذوبانه. تساعدنا طرق التصنيف المختلفة هذه على فهم خصائص ووظائف ميثيل السليلوز بشكل أفضل، وتوفر أيضًا أساسًا نظريًا لتطبيقه في مجالات مختلفة.