Metilcelulose é um termo geral para um tipo de éter de celulose cujo principal substituinte é o metil, incluindo éter simples de metilcelulose (MC), hidroxietilmetilcelulose (HEMC), hidroxipropilmetilcelulose, éteres mistos de celulose, como hidroxibutilmetilcelulose (HPMC), hidroxibutilmetilcelulose (HBMC), etilmetilcelulose (EMC) e carboximetilmetilcelulose (CMMC) têm propriedades semelhantes à MC, ou seja, a gelificação térmica ocorrerá em água abaixo de 100°C.
A temperatura de gel da MC solúvel em água diminui com o aumento do DS. Um MC típico (DS=1,8) forma um gel a 54-56°C. Devido à substituição desigual, as soluções de MC geralmente contêm partículas coloidais insolúveis ou filamentos de fibra. Para obter um produto com um valor de DS mais alto, alta temperatura de gelificação e uma solução óbvia, é possível realizar uma alcalinização especial usando o complexo NaOH-Cu(Ⅱ) ou o hidróxido de trimetil benzil amônio como reagente alcalinizante. Esses reagentes tornam a celulose alcalina totalmente inchada, aumentando consideravelmente a acessibilidade das macromoléculas de celulose durante a eterificação. Entretanto, essa tecnologia não foi industrializada por motivos técnicos e de custo.

A substituição pelo uso de grupos mistos é o método mais eficaz para melhorar a solubilidade do produto e a temperatura do gel. Muitos produtos com propriedades diferentes podem ser obtidos ajustando-se a proporção de metil e segundo substituintes. Entre esses éteres mistos, os mais importantes e comuns são a hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e a hidroxietilmetilcelulose (HEMC). Eles são éteres mistos preparados pela introdução de grupos hidroxialquil na celulose alcalina com óxido de propileno ou etileno. Tomando o HPMC como exemplo, há muitos tipos, e a substituição do grupo tem uma ampla variedade: o valor DS do grupo metil é de 1,3 a 2,2, e o valor MS do grupo hidroxipropil é de 0,1 a 0,8. O HEMC é produzido principalmente na Europa. O valor DS do grupo metil é de 1,5 a 2,0, e o valor MS do grupo hidroxietil é de 0,02 a 0,3. A hidroxibutilmetilcelulose (HBMC) é obtida por hidroximetilação com óxido de butileno. O DS do hidroxibutilo é de 0,04 a 0,1. Para metilação geral (DS=1,8~2,2), o HBMC é um éter solúvel em óleo. Outro produto no Reino Unido é a etilmetilcelulose (EMC) solúvel em água, com um DS de 0,9 para o grupo metil e 0,4 para o grupo etil. Além disso, a carboximetilcelulose (CMMC) tem propriedades de polieletrólito aniônico fracas.
Mesmo que o nível de substituição seja baixo após a substituição secundária, a solução de éter misto de metilcelulose resultante é mais simples e transparente do que a solução de CMMC; a temperatura de gelificação aumenta, especialmente quando são introduzidos grupos hidrofílicos de carboximetil ou hidroxietil. Em geral, não é desejável que a temperatura de gelificação seja superior a 95°C, pois uma temperatura muito alta dificultará a remoção do sal residual do sistema por meio de lavagem com água quente.
A produção de metilcelulose e seus éteres mistos requer grandes quantidades de álcali. Para obter um éter solúvel em água, a proporção de material de NaOH para unidades de anidroglucose deve ser de 3 a 4, e o DS do grupo metil deve ser de 1,4 a 2,0. A viscosidade do material é ajustada pelo controle da concentração de oxigênio durante a alcalinização (envelhecimento). Um excesso de cloreto de metila (dependendo da quantidade de base) converterá todo o NaOH em NaCl. O produto é quase neutro e requer pouca ou nenhuma neutralização ácida. Os subprodutos metanol e éter dimetílico são produzidos pela reação do cloreto de metila com água. Os principais processos são os seguintes:
(1)Processo de metilação gasosa
A celulose alcalina e o cloreto de metila parcial são aquecidos a 50°C em um vaso de pressão resistente à corrosão equipado com mistura eficiente para iniciar a metilação. Por meio de suplementação moderada de calor (aquecimento ou resfriamento), a temperatura da reação de eterificação exotérmica pode ser mantida entre 60 e 100 °C por várias horas.
Durante o processo de produção, alguns reagentes evaporam junto com subprodutos voláteis. Essas substâncias devem ser separadas, condensadas e recuperadas conforme necessário. O cloreto de metila recuperado é então reciclado com novos reagentes para garantir que a concentração de cloreto gasoso no vaso de reação seja constante. As lâminas e os eixos dos agitadores usados por alguns fabricantes são ocos e porosos, e os reagentes entram diretamente no sistema de reação após serem recuperados.
(2)Processo de metilação líquida

O processo contínuo que usa cloreto de metila líquido requer um tempo de reação de menos de 1 hora. Esse processo é realizado em um grande número de reagentes de reação. A celulose alcalina é polvilhada sob pressão, e um reator tubular aquecido é usado para bombear a polpa e evaporar os subprodutos voláteis e o excesso de reagentes.
Outros processos e tecnologias de fase líquida são realizados na presença de uma grande quantidade de líquido orgânico inerte. Esse método pode reduzir a pressão da reação e promover a troca de calor. Uma pequena quantidade de álcali é necessária durante a reação, o que inibe a formação de subprodutos.
Todos esses processos são adequados para a produção de éteres mistos. O segundo reagente pode ser adicionado antes ou depois do início da metilação. O melhor método é adicionar gradualmente o agente eterificante e controlar a temperatura do sistema de reação em etapas.
O NaCl e os subprodutos não voláteis (como o propilenoglicol) são removidos por lavagem com água quente e, em seguida, o produto é seco em um equipamento de secagem comum. Normalmente, os produtos MC contêm menos de 1% de NaCl, e os produtos de alta pureza contêm menos de 0,1% de NaCl. Os produtos com viscosidade muito baixa podem ser obtidos por tratamento ácido, e os produtos com solubilidade controlável podem ser ajustados por meio de reações de reticulação.