La méthylcellulose (MC) est un polymère couramment synthétisé chimiquement. Il s'agit d'un éther de cellulose modifié obtenu par méthylation de la cellulose naturelle. Grâce à ses propriétés physiques et chimiques particulières, elle est largement utilisée dans la construction, l'alimentation, la médecine, les cosmétiques, le papier et les revêtements.
1. Classification par degré de substitution
Le degré de substitution (DS) désigne la valeur moyenne des groupes hydroxyles substitués par des groupes méthyles sur chaque unité glucose de la méthylcellulose. Chaque cycle glucose de la molécule de cellulose comporte trois groupes hydroxyles pouvant être remplacés par des groupes méthyles. Par conséquent, le degré de substitution de la méthylcellulose peut varier de 0 à 3. Selon le degré de substitution, la méthylcellulose peut être divisée en deux catégories : les méthylcelluloses à haut degré de substitution et les méthylcelluloses à faible degré de substitution.
Méthylcellulose à haut degré de substitution (DS > 1,5) : Ce type de produit présente un haut degré de substitution méthylique, ce qui le rend plus hydrophobe, moins soluble et offre une bonne résistance à l'eau. Il est souvent utilisé dans les matériaux de construction, les revêtements et autres applications nécessitant un certain degré d'hydrophobie.
Méthylcellulose à faible degré de substitution (DS < 1,5) : Grâce à une substitution méthylique moindre, ce type de produit est plus hydrophile, présente une meilleure solubilité et peut être dissous dans l'eau froide. La méthylcellulose à faible degré de substitution est largement utilisée dans les industries agroalimentaire et pharmaceutique comme épaississant, émulsifiant et stabilisant.
2. Classification par usage
Selon l'utilisation de la méthylcellulose dans différents domaines, elle peut être divisée en deux catégories : la méthylcellulose industrielle et la méthylcellulose alimentaire et pharmaceutique.
Méthylcellulose industrielle : Principalement utilisée dans la construction, les revêtements, la fabrication du papier, la céramique et d'autres industries comme épaississant, adhésif, filmogène, agent de rétention d'eau, etc. Dans l'industrie de la construction, la méthylcellulose est utilisée dans les produits à base de ciment et de gypse pour améliorer les performances et la durabilité de la construction ; dans l'industrie des revêtements, la méthylcellulose peut augmenter la stabilité et la dispersibilité des revêtements.
Méthylcellulose alimentaire et pharmaceutique : Grâce à ses propriétés non toxiques et inoffensives, la méthylcellulose est utilisée comme additif alimentaire et pharmaceutique. Dans l'alimentation, la méthylcellulose est un épaississant et un émulsifiant courant qui stabilise la structure des aliments et prévient la stratification ou la séparation. Dans le domaine pharmaceutique, elle peut être utilisée comme enveloppe de gélule, comme excipient médicamenteux et comme agent à libération prolongée. Sa comestibilité et sa sécurité font de la méthylcellulose un produit très prisé dans ces deux domaines.
3. Classification par solubilité
La méthylcellulose est principalement divisée en deux catégories en termes de solubilité : le type soluble dans l'eau froide et le type soluble dans les solvants organiques.
Méthylcellulose soluble dans l'eau froide : Ce type de méthylcellulose peut être dissous dans l'eau froide pour former une solution transparente et visqueuse. Il est souvent utilisé dans les industries agroalimentaire et pharmaceutique comme épaississant ou filmogène. Sa solubilité diminue avec la température, ce qui permet de l'utiliser pour le contrôle des chantiers de construction.
Méthylcellulose soluble dans les solvants organiques : Ce type de méthylcellulose peut être dissous dans des solvants organiques et est souvent utilisé dans les peintures, les revêtements et autres domaines industriels nécessitant des milieux organiques. Grâce à ses bonnes propriétés filmogènes et à sa résistance chimique, il est adapté à une utilisation dans des conditions industrielles difficiles.
4. Classification par poids moléculaire (viscosité)
Le poids moléculaire de la méthylcellulose a un effet significatif sur ses propriétés physiques, notamment sur sa viscosité en solution. Selon son poids moléculaire, la méthylcellulose peut être classée en deux catégories : faible viscosité et haute viscosité.
Méthylcellulose à faible viscosité : Son poids moléculaire est relativement faible et sa viscosité en solution est faible. Elle est souvent utilisée dans l'alimentation, la médecine et les cosmétiques, principalement pour l'émulsification, la suspension et l'épaississement. La méthylcellulose à faible viscosité permet de maintenir une bonne fluidité et une bonne uniformité, et convient aux applications nécessitant des solutions à faible viscosité.
Méthylcellulose à haute viscosité : Sa masse moléculaire est élevée et, après dissolution, elle forme une solution très visqueuse. Elle est souvent utilisée dans les matériaux de construction, les revêtements et les adhésifs industriels. Elle peut augmenter efficacement la résistance mécanique, la résistance à l'usure et l'adhérence de la solution. Elle est donc largement utilisée dans les matériaux exigeant une résistance mécanique et une résistance à l'usure élevées.
5. Classification par degré de modification chimique
La méthylcellulose est un dérivé de la cellulose chimiquement modifié. Selon la méthode et le degré de modification, elle peut être divisée en méthylcellulose simple et en cellulose composite modifiée.
Méthylcellulose simple : désigne les éthers de cellulose uniquement substitués par un groupe méthyle. Ce type de produit présente des propriétés physiques et chimiques relativement stables, ainsi qu'une solubilité, un épaississement et une filmification relativement bons.
Cellulose composite modifiée : Outre la méthylation, elle subit d'autres traitements chimiques, tels que l'hydroxypropylation, l'éthylation, etc., pour former un produit composite modifié. Par exemple, l'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) et la carboxyméthylcellulose (CMC). Ces celluloses composites modifiées présentent généralement une meilleure solubilité dans l'eau, une meilleure résistance à la chaleur et une meilleure stabilité, et peuvent s'adapter à un plus large éventail de besoins industriels.
6. Classification par secteur d'application
La large application de la méthylcellulose permet de la classer en fonction de ses caractéristiques d’application dans différentes industries.
Méthylcellulose pour l'industrie de la construction : Principalement utilisée dans les matériaux à base de ciment et de plâtre comme agent de rétention d'eau et épaississant. Elle peut améliorer l'opérabilité des matériaux de construction, prévenir les pertes d'eau prématurées et augmenter la résistance mécanique des produits finis.
Méthylcellulose dans l'industrie alimentaire : Utilisée comme émulsifiant, épaississant et stabilisant dans la transformation des aliments, elle prévient la perte d'eau, améliore le goût et la structure des aliments et prolonge leur durée de conservation.
Méthylcellulose dans l'industrie pharmaceutique : comme liant pour comprimés ou comme substance à libération prolongée pour médicaments. La méthylcellulose peut également être utilisée dans la préparation de médicaments gastro-intestinaux comme excipient sûr et efficace.
Industrie cosmétique méthylcellulose : Dans les produits de soins de la peau et les cosmétiques, la méthylcellulose est utilisée comme épaississant, émulsifiant et hydratant pour aider les produits à former une texture délicate et lisse tout en prolongeant l'effet hydratant.
En résumé, il existe de nombreuses façons de classer la méthylcellulose, selon ses caractéristiques structurales chimiques, ses domaines d'application et ses propriétés de solubilité. Ces différentes méthodes de classification nous aident à mieux comprendre les caractéristiques et les fonctions de la méthylcellulose, et fournissent également une base théorique pour son application dans différents domaines.
Date de publication : 23 octobre 2024