Водарастваральныя эфірныя вытворныя цэлюлозы

Былі прадстаўлены механізм сшывання, шлях і ўласцівасці розных відаў сшываючых агентаў і водарастваральнага эфіру цэлюлозы. Шляхам мадыфікацыі сшывання глейкасць, рэалагічныя ўласцівасці, растваральнасць і механічныя ўласцівасці водарастваральнага эфіру цэлюлозы могуць быць значна палепшаны, каб павысіць прадукцыйнасць яго прымянення. У адпаведнасці з хімічнай структурай і ўласцівасцямі розных сшывальнікаў былі абагульнены тыпы рэакцый мадыфікацыі сшывання эфіру цэлюлозы, а таксама абагульнены напрамкі развіцця розных сшывальнікаў у розных галінах прымянення эфіру цэлюлозы. Улічваючы выдатныя характарыстыкі водарастваральнага эфіру цэлюлозы, мадыфікаванага сшываннем, і нешматлікія даследаванні ў краіне і за мяжой, будучая мадыфікацыя сшывання эфіру цэлюлозы мае шырокія перспектывы развіцця. Гэта для даведкі адпаведных даследчыкаў і вытворчых прадпрыемстваў.
Ключавыя словы: мадыфікацыя сшывання; Эфір цэлюлозы; Хімічны будынак; Растваральнасць; Прадукцыйнасць прыкладання

Эфір цэлюлозы дзякуючы сваім выдатным характарыстыкам у якасці загушчальніка, водаўтрымлівальніка, клею, злучнага і дыспергатара, ахоўнага калоіду, стабілізатара, суспензійнага агента, эмульгатара і пленкообразующего агента, шырока выкарыстоўваецца ў нанясенні пакрыццяў, будаўніцтве, нафтавай, штодзённай хімічнай, харчовай прамысловасці. і медыцына і іншыя галіны прамысловасці. Эфір цэлюлозы ў асноўным уключае метылавую цэлюлозу,гидроксиэтилцеллюлоза,карбоксиметилцеллюлоза, этилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлоза, гидроксиэтилметилцеллюлоза і іншыя віды змешанага эфіру. Эфір цэлюлозы вырабляецца з баваўнянага валакна або драўнянага валакна шляхам подщелачивания, этерификации, прамывання, цэнтрыфугавання, сушкі, драбнення падрыхтаваны працэс, выкарыстанне агентаў этерификации звычайна выкарыстоўваюць галогенсодержащие алканы або эпаксідныя алканы.
Тым не менш, у працэсе прымянення вадараспушчальнага эфіру цэлюлозы верагоднасць сутыкнуцца з асаблівым асяроддзем, такім як высокая і нізкая тэмпература, кіслотна-шчолачнае асяроддзе, складанае іённае асяроддзе, гэтыя асяроддзі будуць выклікаць згушчэнне, растваральнасць, затрымку вады, адгезію, клей, стабільная завісь і эмульгирования водарастваральных эфіру цэлюлозы моцна ўплывае, і нават прывесці да поўнай страты яго функцыянальнасці.
Для таго, каб палепшыць прадукцыйнасць прымянення эфіру цэлюлозы, неабходна правесці апрацоўку сшывання, выкарыстоўваючы розныя агенты сшывання, прадукцыйнасць прадукту адрозніваецца. Грунтуючыся на вывучэнні розных тыпаў сшываючых агентаў і іх метадаў сшывання ў спалучэнні з тэхналогіяй сшывання ў працэсе прамысловай вытворчасці, у гэтым артыкуле абмяркоўваецца сшыванне эфіру цэлюлозы рознымі тыпамі сшываючых агентаў, даючы спасылку на мадыфікацыю сшывання эфіру цэлюлозы .

1. Структура і прынцып сшывання эфіру цэлюлозы

Эфір цэлюлозыгэта разнавіднасць вытворных цэлюлозы, якая сінтэзуецца шляхам рэакцыі замяшчэння эфіру трох спіртавых гідраксільных груп на малекулах натуральнай цэлюлозы і галогенсодержащих алканаў або эпаксідных алканаў. З-за розніцы намеснікаў структура і ўласцівасці эфіру цэлюлозы розныя. Рэакцыя сшывання эфіру цэлюлозы ў асноўным уключае этэрыфікацыю або этэрыфікацыю -OH (OH на кольцы адзінкі глюкозы або -OH на замяшчальніку або карбаксіл на замяшчальніку) і сшываючага агента з бінарнымі або некалькімі функцыянальнымі групамі, так што дзве або больш малекул эфіру цэлюлозы злучаюцца разам, утвараючы шматмерную прасторавую сеткавую структуру. Гэта сшыты эфір цэлюлозы.
Наогул кажучы, эфір цэлюлозы і сшывальны агент воднага раствора, які змяшчае больш -OH, напрыклад HEC, HPMC, HEMC, MC і CMC, могуць быць этэрыфікаваны або этэрыфікаваны сшытымі. Паколькі КМЦ змяшчае іёны карбонавай кіслаты, функцыянальныя групы ў сшываючым агенте могуць быць этэрыфікаваны, сшытыя іёнамі карбонавай кіслаты.
Пасля рэакцыі -OH або -COO- у малекуле эфіру цэлюлозы са сшываючым агентам, з-за памяншэння ўтрымання вадараспушчальных груп і адукацыі шматмернай сеткавай структуры ў растворы, яго растваральнасць, рэалогія і механічныя ўласцівасці будзе зменена. Дзякуючы выкарыстанню розных сшываючых агентаў для рэакцыі з эфірам цэлюлозы, прадукцыйнасць прымянення эфіру цэлюлозы будзе палепшана. Атрыманы эфір цэлюлозы, прыдатны для прамысловага прымянення.

2. Віды сшываючых агентаў

2.1 Альдэгідныя сшывальнікі
Альдэгідныя сшывальнікі адносяцца да арганічных злучэнняў, якія змяшчаюць альдэгідную групу (-CHO), якія з'яўляюцца хімічна актыўнымі і могуць рэагаваць з гідраксілам, аміякам, амідам і іншымі злучэннямі. Альдэгідныя сшывальнікі, якія выкарыстоўваюцца для цэлюлозы і яе вытворных, уключаюць фармальдэгід, гліоксаль, глутаральдэгід, гліцэральдэгід і г.д. Альдэгідная група можа лёгка ўступаць у рэакцыю з двума -OH з адукацыяй ацэталяў у слабакіслых умовах, і рэакцыя зварачальная. Звычайнымі эфірамі цэлюлозы, мадыфікаванымі альдэгіднымі сшываючымі агентамі, з'яўляюцца HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC і іншыя водныя эфіры цэлюлозы.
Адна альдэгідная група злучана з дзвюма гідраксільнымі групамі ў малекулярным ланцугу эфіру цэлюлозы, і малекулы эфіру цэлюлозы злучаюцца праз утварэнне ацэталяў, утвараючы сеткавую прасторавую структуру, каб змяніць сваю растваральнасць. З-за свабоднай рэакцыі -OH паміж альдэгідным сшываючым агентам і эфірам цэлюлозы колькасць малекулярных гідрафільных груп памяншаецца, што прыводзіць да дрэннай растваральнасці прадукту ў вадзе. Такім чынам, кантралюючы колькасць сшывальнага агента, умеранае сшыванне эфіру цэлюлозы можа затрымаць час гідратацыі і прадухіліць занадта хуткае растварэнне прадукту ў водным растворы, што прывядзе да мясцовай агламерацыі.
Эфект альдэгіднага сшывання эфіру цэлюлозы звычайна залежыць ад колькасці альдэгіду, pH, аднастайнасці рэакцыі сшывання, часу сшывання і тэмпературы. Занадта высокая або занадта нізкая тэмпература сшывання і pH прывядуць да незваротнага сшывання з-за паўацэталя ў ацэталь, што прывядзе да эфіру цэлюлозы, цалкам нерастваральнага ў вадзе. Колькасць альдэгіду і аднастайнасць рэакцыі сшывання непасрэдна ўплываюць на ступень сшывання эфіру цэлюлозы.
Фармальдэгід менш выкарыстоўваецца для сшывання эфіру цэлюлозы з-за яго высокай таксічнасці і высокай лятучасці. У мінулым фармальдэгід больш выкарыстоўваўся ў галіне пакрыццяў, клеяў, тэкстылю, а цяпер яго паступова замяняюць малатаксічныя нефармальдэгідныя сшывальнікі. Эфект сшывання глутаральдэгіду лепшы, чым у гліаксаля, але ён мае моцны рэзкі пах, а цана глутаральдэгіду адносна высокая. Увогуле, у прамысловасці гліаксаль звычайна выкарыстоўваецца для сшывання водарастваральнага эфіру цэлюлозы для паляпшэння растваральнасці прадуктаў. Як правіла, пры пакаёвай тэмпературы, pH 5 ~ 7 слабакіслых умовах можа быць праведзена рэакцыя сшывання. Пасля сшывання час гідратацыі і час поўнай гідратацыі эфіру цэлюлозы стане больш, а з'ява агламерацыі аслабіцца. У параўнанні з несшивающими прадуктамі, растваральнасць эфіру цэлюлозы лепшая, і ў растворы не будзе нераствораных прадуктаў, што спрыяе прамысловаму прымяненню. Калі Чжан Шуанцзянь рыхтаваў гідраксіпрапілметылацэлюлозу, сшываючы агент гліоксаль распылялі перад сушкай, каб атрымаць імгненную гідраксіпрапілметылацэлюлозу з дысперсіяй 100%, якая не зліпалася пры растварэнні і хутка рассыпалася і растваралася, што на практыцы вырашыла звязванне прымянення і пашырыў поле прымянення.
У шчолачным стане зварачальны працэс утварэння ацэталя будзе парушаны, час гідратацыі прадукту будзе скарочаны, і характарыстыкі растварэння эфіру цэлюлозы без сшывання будуць адноўлены. Падчас падрыхтоўкі і вытворчасці эфіру цэлюлозы рэакцыя сшывання альдэгідаў звычайна праводзіцца пасля працэсу рэакцыі эфіру альбо ў вадкай фазе працэсу прамывання, альбо ў цвёрдай фазе пасля цэнтрыфугавання. Як правіла, у працэсе мыцця аднастайнасць рэакцыі сшывання добрая, але эфект сшывання дрэнны. Аднак з-за абмежаванняў інжынернага абсталявання аднастайнасць сшывання ў цвёрдай фазе дрэнная, але эфект сшывання адносна лепшы, а колькасць сшывальнага агента адносна невялікая.
Альдэгіды сшываючых агентаў мадыфікаванага вадараспушчальнага эфіру цэлюлозы, у дадатак да паляпшэння яго растваральнасці, ёсць таксама паведамленні, якія могуць быць выкарыстаны для паляпшэння яго механічных уласцівасцяў, стабільнасці глейкасці і іншых уласцівасцяў. Напрыклад, Пэн Чжан выкарыстаў гліоксаль для сшывання з ГЭЦ і даследаваў уплыў канцэнтрацыі сшывальнага агента, рн сшывання і тэмпературы сшывання на трываласць ГЭЦ у вільготным стане. Вынікі паказваюць, што пры аптымальных умовах сшывання трываласць валакна HEC у мокрым стане пасля сшывання павялічваецца на 41,5%, а яго характарыстыкі значна паляпшаюцца. Чжан Цзінь выкарыстаў водарастваральную фенольную смалу, глутаральдэгід і трыхларацэтальдэгід для сшывання КМЦ. Параўноўваючы ўласцівасці, раствор водарастваральнай фенольнай смалы, пашытай КМЦ, меў найменшае зніжэнне глейкасці пасля высокатэмпературнай апрацоўкі, гэта значыць лепшую тэрмаўстойлівасць.
2.2 Сшывальнікі карбонавай кіслаты
Сшывальнікі карбонавых кіслот адносяцца да злучэнняў полікарбонавых кіслот, у асноўным уключаючы бурштынавую кіслату, яблычную кіслату, вінную кіслату, цытрынавую кіслату і іншыя бінарныя або полікарбонавыя кіслоты. Сшывальнікі карбонавай кіслаты ўпершыню былі выкарыстаны ў сшыванні тканкавых валокнаў для паляпшэння іх гладкасці. Механізм сшывання заключаецца ў наступным: карбаксільная група рэагуе з гідраксільнай групай малекулы цэлюлозы з утварэннем этэрыфікаванага сшытага эфіру цэлюлозы. Уэлч і Ян і інш. былі першымі, хто даследаваў механізм сшывання карбонавых кіслот. Працэс сшывання адбываўся наступным чынам: пры пэўных умовах дзве суседнія групы карбонавых кіслот у сшывальніках карбонавых кіслот спачатку дэгідрыравалі з адукацыяй цыклічнага ангідрыду, а ангідрыд рэагаваў з ОН у малекулах цэлюлозы з утварэннем сшытага эфіру цэлюлозы з сеткаватай прасторавай структурай.
Сшывальнікі карбонавай кіслаты звычайна рэагуюць з эфірам цэлюлозы, які змяшчае гідраксільныя заменнікі. Паколькі сшывальнікі на аснове карбонавых кіслот з'яўляюцца водарастваральнымі і нетоксичными, у апошнія гады яны шырока выкарыстоўваюцца ў вывучэнні драўніны, крухмалу, хітазану і цэлюлозы
Вытворныя і іншыя этерификации прыроднага палімера сшывання мадыфікацыі, такім чынам, каб палепшыць прадукцыйнасць вобласці яго прымянення.
Ху Ханьчан і інш. выкарыстоўваўся каталізатар гіпафасфіту натрыю для прыняцця чатырох полікарбонавых кіслот з рознай малекулярнай структурай: выкарыстоўваліся прапантрыкарбонавая кіслата (PCA), 1,2,3, 4-бутантэтракарбонавая кіслата (BTCA), цыс-CPTA, цыс-CHHA (Cis-ChHA). для аздаблення баваўняных тканін. Вынікі паказалі, што круглая структура аздаблення баваўнянай тканіны з полікарбонавай кіслаты мае лепшую эфектыўнасць аднаўлення зморшчын. Малекулы цыклічнай полікарбонавай кіслаты з'яўляюцца патэнцыяльна эфектыўнымі сшываючымі агентамі з-за іх большай калянасці і лепшага эфекту сшывання, чым малекулы ланцуговай карбонавай кіслаты.
Ван Цзывэй і інш. выкарыстаў сумесь цытрынавай кіслаты і воцатнага ангідрыду для этэрыфікацыі і мадыфікацыі сшывання крухмалу. Выпрабоўваючы ўласцівасці раздзялення вады і празрыстасці пасты, яны прыйшлі да высновы, што этэрыфікаваны сшыты крухмал мае лепшую стабільнасць пры замарожванні і адтаванні, меншую празрыстасць пасты і лепшую тэрмічную стабільнасць глейкасці, чым крухмал.
Групы карбонавых кіслот могуць палепшыць сваю растваральнасць, біяраскладальнасць і механічныя ўласцівасці пасля рэакцыі сшывання этэрыфікацыі з актыўным -ОН у розных палімерах, а злучэнні карбонавых кіслот валодаюць нетоксичными або малатаксічнымі ўласцівасцямі, што мае шырокія перспектывы для мадыфікацыі сшывання вады. растваральны эфір цэлюлозы ў харчовай якасці, фармацэўтычнай якасці і пакрыцця палёў.
2.3 Эпаксідны сшывальны агент
Эпаксідны сшываючы агент змяшчае дзве або больш эпаксідных груп або эпаксідных злучэнняў, якія змяшчаюць актыўныя функцыянальныя групы. Пад дзеяннем каталізатараў эпаксідныя групы і функцыянальныя групы ўступаюць у рэакцыю з -OH у арганічных злучэннях, ствараючы макрамалекулы з сеткавай структурай. Такім чынам, яго можна выкарыстоўваць для сшывання эфіру цэлюлозы.
Глейкасць і механічныя ўласцівасці эфіру цэлюлозы могуць быць палепшаны эпаксіднай сшыўкай. Эпаксіды ўпершыню выкарыстоўваліся для апрацоўкі валокнаў тканіны і паказалі добры фінішны эфект. Аднак ёсць некалькі паведамленняў аб мадыфікацыі сшывання эфіру цэлюлозы эпаксідамі. Ху Чэнг і іншыя распрацавалі новы шматфункцыянальны эпаксідны сшывальнік: EPTA, які палепшыў кут эластычнага аднаўлення ў вільготным стане натуральных шаўковых тканін з 200º перад апрацоўкай да 280º. Акрамя таго, станоўчы зарад сшивателя значна павялічыў хуткасць афарбоўвання і хуткасць паглынання кіслотных фарбавальнікаў сапраўдных шаўковых тканін. Эпаксідны сшывальны агент, які выкарыстоўваецца Chen Xiaohui і інш. : дыгліцыдылавы эфір поліэтыленгліколя (PGDE) сшыты жэлацінам. Пасля сшывання жэлацінавы гідрагель мае выдатныя характарыстыкі аднаўлення пругкасці, з самай высокай хуткасцю аднаўлення пругкасці да 98,03%. Зыходзячы з даследаванняў мадыфікацыі сшывання прыродных палімераў, такіх як тканіна і жэлацін, цэнтральнымі аксідамі ў літаратуры, мадыфікацыя сшывання эфіру цэлюлозы эпаксідамі таксама мае шматспадзеўную перспектыву.
Эпихлоргидрин (таксама вядомы як эпихлоргидрин) з'яўляецца шырока выкарыстоўваным сшивающим агентам для апрацоўкі прыродных палімерных матэрыялаў, якія змяшчаюць -OH, -NH2 і іншыя актыўныя групы. Пасля сшывання эпихлоргидрином глейкасць, устойлівасць да кіслот і шчолачаў, тэрмаўстойлівасць, солестойкость, устойлівасць да зруху і механічныя ўласцівасці матэрыялу будуць палепшаны. Такім чынам, прымяненне эпихлоргидрина ў сшыванні эфіру цэлюлозы мае вялікае даследчае значэнне. Напрыклад, Су Маояо зрабіў вельмі адсарбуючы матэрыял, выкарыстоўваючы эпікларагідрын, сшыты КМЦ. Ён абмеркаваў уплыў структуры матэрыялу, ступені замяшчэння і ступені сшывання на адсарбцыйныя ўласцівасці і выявіў, што значэнне ўтрымання вады (WRV) і значэнне ўтрымання расола (SRV) прадукту, вырабленага з прыкладна 3% сшывальнага агента, павялічылася на 26 разоў і 17 разоў адпаведна. Калі Ding Changguang і інш. падрыхтавалі надзвычай глейкую карбоксиметилцеллюлозу, эпихлоргидрин дадалі пасля этэрыфікацыі для сшывання. Для параўнання, глейкасць пашытага прадукту была на 51% вышэй, чым у несшытага прадукту.
2.4 Сшывальнікі борнай кіслаты
Борныя сшывальнікі ў асноўным уключаюць борную кіслату, буру, борат, арганаборат і іншыя сшывальнікі, якія змяшчаюць борат. Звычайна лічыцца, што механізм сшывання заключаецца ў тым, што борная кіслата (H3BO3) або борат (B4O72-) утварае ў растворы тэтрагідраксілабарат-іён (B(OH)4-), а затым дэгідратуецца з -Oh у злучэнні. Утвараюць пашытае злучэнне з сеткаватай структурай.
Сшывальнікі борнай кіслаты шырока выкарыстоўваюцца ў якасці дапаможных рэчываў у медыцыне, шкле, кераміцы, нафтавай і іншых галінах. Механічная трываласць матэрыялу, апрацаванага сшывальным агентам борнай кіслаты, будзе палепшана, і яго можна будзе выкарыстоўваць для сшывання эфіру цэлюлозы, каб палепшыць яго характарыстыкі.
У 1960-х гадах неарганічны бор (бура, борная кіслата і тетраборат натрыю і г.д.) быў асноўным сшываючым агентам, які выкарыстоўваўся пры распрацоўцы вадкасці для разрыву пласта на воднай аснове на нафтавых і газавых радовішчах. Бура была самым раннім выкарыстоўваным сшываючым агентам. З-за недахопаў неарганічнага бору, такіх як кароткі час сшывання і дрэнная тэрмаўстойлівасць, распрацоўка борарганічнага сшывальніка стала гарачай кропкай даследаванняў. Даследаванне бору пачалося ў 1990-я гады. Дзякуючы сваім характарыстыкам устойлівасці да высокіх тэмператур, лёгкага расшчаплення клею, кіраванай затрымкі сшывання і г.д., арганабор дасягнуў добрага эфекту прымянення пры разрыве пласта нафтавых і газавых радовішчаў. Лю Цзі і інш. распрацаваў палімерны сшывальны агент, які змяшчае групу фенілборнай кіслаты, сшывальны агент, змешаны з акрылавай кіслатой і поліольным палімерам з сукцыніміднай эфірнай групай, атрыманы біялагічны клей мае выдатную комплексную прадукцыйнасць, можа дэманстраваць добрую адгезію і механічныя ўласцівасці ў вільготным асяроддзі, і можа быць больш простая адгезія. Ян Ян і інш. вырабіў устойлівы да высокіх тэмператур цырконіевы борны сшываючы агент, які выкарыстоўваўся для сшывання асноўнай вадкасці для разрыву гуанідзінавага геля і значна палепшыў тэмпературу і ўстойлівасць да зруху вадкасці для разрыву пасля сшывання. Паведамляецца аб мадыфікацыі эфіру карбаксіметылцэлюлозы сшываючым агентам борнай кіслаты ў нафтавым буравым растворы. Дзякуючы асабліваму складу яго можна выкарыстоўваць у медыцыне і будаўніцтве
Сшыванне эфіру цэлюлозы ў будаўніцтве, нанясенні пакрыццяў і іншых галінах.
2.5 Фасфідны сшываючы агент
Фасфатныя сшывальнікі ў асноўным уключаюць трыхлараксі фосфару (фасфацылхларыд), трыметафасфат натрыю, трыпаліфасфат натрыю і г. д. Механізм сшывання заключаецца ў тым, што PO-сувязь або P-Cl-сувязь этэрыфікуюцца малекулярным -OH у водным растворы з атрыманнем дыфасфату, утвараючы сеткавую структуру .
Фасфід сшываючы агент з-за нетоксичности або нізкай таксічнасці, шырока выкарыстоўваецца ў харчовых прадуктах, медыцыне палімернага матэрыялу сшыўкі мадыфікацыі, такіх як крухмал, хитозан і іншыя натуральныя палімеры сшыўкі лячэння. Вынікі паказваюць, што ўласцівасці жэлацінізацыі і набракання крухмалу можна значна змяніць, дадаўшы невялікую колькасць фасфіднага сшывальнага агента. Пасля сшывання крухмалу тэмпература жэлацінізацыі павялічваецца, стабільнасць пасты паляпшаецца, кіслотнасць лепш, чым зыходны крухмал, і трываласць плёнкі павялічваецца.
Ёсць таксама шмат даследаванняў па сшыванні хитозана з дапамогай фасфіднага сшывальнага агента, які можа палепшыць яго механічную трываласць, хімічную стабільнасць і іншыя ўласцівасці. У цяперашні час няма паведамленняў аб выкарыстанні фасфіднага сшывальнага агента для апрацоўкі сшывання эфірам цэлюлозы. Паколькі эфір цэлюлозы і крухмал, хітазан і іншыя прыродныя палімеры ўтрымліваюць больш актыўны -OH, а фасфідны сшываючы агент валодае нетоксичными або малатаксічнымі фізіялагічнымі ўласцівасцямі, яго прымяненне ў даследаваннях сшывання эфіру цэлюлозы таксама мае патэнцыйныя перспектывы. Такія, як КМЦ выкарыстоўваецца ў харчовых прадуктах, зубная паста класа поля з фасфідных сшываючы агента мадыфікацыі, можа палепшыць яго патаўшчэнне, реологические ўласцівасці. MC, HPMC і HEC, якія выкарыстоўваюцца ў галіне медыцыны, могуць быць палепшаны фасфідным сшываючым агентам.
2.6 Іншыя сшывальнікі
Вышэйпаказаныя альдэгіды, эпаксіды і сшыванне эфірам цэлюлозы адносяцца да этэрыфікацыйнай сшыўцы, карбонавая кіслата, борная кіслата і фасфідны сшываючы агент належаць да этэрыфікацыйнай сшыўкі. Акрамя таго, сшываючыя агенты, якія выкарыстоўваюцца для сшывання эфіру цэлюлозы, таксама ўключаюць ізацыянатныя злучэнні, азотныя гідраксіметыльныя злучэнні, сульфгідрыльныя злучэнні, металічныя сшываючыя агенты, крэмнійарганічныя сшываючыя агенты і г. д. Агульнымі характарыстыкамі яго малекулярнай структуры з'яўляецца тое, што малекула змяшчае некалькі функцыянальных груп, якія лёгка рэагуе з -OH і можа ўтвараць шматмерную сеткавую структуру пасля сшывання. Уласцівасці сшываючых прадуктаў звязаны з тыпам сшывальнага агента, ступенню сшывання і ўмовамі сшывання.
Бадзіт · Пабін · Конду і інш. выкарыстаў толуолдиизоцианат (TDI) для сшывання метылцэлюлозы. Пасля сшывання тэмпература шклянога пераходу (Tg) павялічвалася з павелічэннем адсотка TDI, і стабільнасць яго воднага раствора палепшылася. TDI таксама звычайна выкарыстоўваецца для мадыфікацыі сшывання ў клеях, пакрыццях і іншых галінах. Пасля мадыфікацыі клеючыя ўласцівасці, тэрмаўстойлівасць і воданепранікальнасць плёнкі будуць палепшаны. Такім чынам, TDI можа палепшыць прадукцыйнасць эфіру цэлюлозы, які выкарыстоўваецца ў будаўніцтве, пакрыццях і клеях, шляхам мадыфікацыі сшывання.
Дысульфідная тэхналогія сшывання шырока выкарыстоўваецца ў мадыфікацыі медыцынскіх матэрыялаў і мае пэўную даследчую каштоўнасць для сшывання прадуктаў эфіру цэлюлозы ў галіне медыцыны. Шу Шуюнь і інш. злучылі β-цыкладэкстрын з мікрасферамі дыяксіду крэмнія, сшылі меркаптаілаваны хітазан і глюкан праз градыентны пласт абалонкі і выдалілі мікрасферы дыяксіду крэмнія, каб атрымаць дысульфідныя сшытыя нанакапсулы, якія паказалі добрую стабільнасць пры мадэляваным фізіялагічным рн.
Металічныя сшывальнікі - гэта ў асноўным неарганічныя і арганічныя злучэнні высокіх іёнаў металаў, такіх як Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) і Fe(III). Іёны металаў з высокім утрыманнем полімерызуюцца з адукацыяй шматядзерных іёнаў гідраксільнага мастка шляхам гідратацыі, гідролізу і гідраксільнага мастка. Звычайна лічыцца, што сшыванне высокавалентных іёнаў металаў адбываецца ў асноўным праз шмат'ядравыя гідраксільныя іёны, якія лёгка злучаюцца з групамі карбонавых кіслот з адукацыяй шматмерных палімераў прасторавай структуры. Сюй Кай і інш. вывучаў рэалагічныя ўласцівасці Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) і Fe(III) серыі дарагіх металаў, пашытай карбаксіметылгідраксіпрапілцэлюлозы (CMHPC), а таксама тэрмічную стабільнасць, страты пры фільтрацыі , падвесная ёмістасць для пяску, рэшткі клею і сумяшчальнасць з соллю пасля нанясення. Вынікі паказалі, што металічны сшывальнік валодае ўласцівасцямі, неабходнымі для цэментуючага агента вадкасці для разрыву нафтавых свідравін.

3. Павышэнне прадукцыйнасці і тэхнічнае развіццё эфіру цэлюлозы шляхам мадыфікацыі сшывання

3.1 Фарба і будаўніцтва
Эфір цэлюлозы, у асноўным HEC, HPMC, HEMC і MC, больш выкарыстоўваецца ў галіне будаўніцтва, нанясення пакрыццяў, гэты від эфіру цэлюлозы павінен мець добрую воданепранікальнасць, згушчэнне, солі і тэмпературу, устойлівасць да зруху, часта выкарыстоўваецца ў цэментавым растворы, латексной фарбе , клей для керамічнай пліткі, фарба для вонкавых сцен, лак і гэтак далей. У сувязі з патрабаваннямі да будынкаў, паліўныя патрабаванні да матэрыялаў павінны мець добрую механічную трываласць і стабільнасць, звычайна выбіраюць сшывальны агент тыпу этэрыфікацыі для мадыфікацыі сшыўкі эфіру цэлюлозы, напрыклад, выкарыстанне эпаксіднага галагенаванага алкану, сшывальнага агента борнай кіслаты для яго сшывання, можа палепшыць прадукт глейкасць, соле- і тэрмаўстойлівасць, супраціў зруху і механічныя ўласцівасці.
3.2 Галіны медыцыны, прадуктаў харчавання і штодзённых хімікатаў
MC, HPMC і CMC у водарастваральным эфіры цэлюлозы часта выкарыстоўваюцца ў фармацэўтычных матэрыялах для пакрыццяў, фармацэўтычных дадатках з павольным вызваленнем і вадкім фармацэўтычным загушчальніку і стабілізатары эмульсіі. КМЦ таксама можна выкарыстоўваць у якасці эмульгатора і загушчальніка ў ёгуртах, малочных прадуктах і зубной пасце. HEC і MC выкарыстоўваюцца ў паўсядзённым хімічным полі для згушчэння, дысперсіі і гамагенізацыі. Паколькі ў галіне медыцыны, харчовай і штодзённай хіміі патрэбны бяспечныя і нетоксичные матэрыялы, таму для гэтага віду эфіру цэлюлозы можна выкарыстоўваць фосфарную кіслату, сшываючы агент карбонавай кіслаты, сульфгідрыльны сшываючы агент і г.д., пасля мадыфікацыі сшывання можна выкарыстоўваць палепшыць глейкасць прадукту, біялагічную ўстойлівасць і іншыя ўласцівасці.
ГЭЦ рэдка выкарыстоўваецца ў галіне медыцыны і харчовых прадуктаў, але паколькі ГЭЦ з'яўляецца неіённым эфірам цэлюлозы з моцнай растваральнасцю, ён мае унікальныя перавагі перад МС, ГПМЦ і КМЦ. У будучыні ён будзе сшывацца бяспечнымі і нетоксичными сшивающими агентамі, якія будуць мець вялікі патэнцыял развіцця ў галіне медыцыны і харчавання.
3.3 Зоны бурэння і здабычы нафты
КМЦ і карбаксіляваны эфір цэлюлозы звычайна выкарыстоўваюцца ў якасці прамысловага агента для апрацоўкі буравога раствора, агента для страт вадкасці, загушчальніка для выкарыстання. Як неіённы эфір цэлюлозы, HEC таксама шырока выкарыстоўваецца ў галіне бурэння нафтавых свідравін з-за добрага эфекту згушчэння, магутнасці і стабільнасці суспензіі пяску, тэрмаўстойлівасці, высокага ўтрымання солі, нізкага супраціву трубаправода, меншай страты вадкасці, хуткай гумы разбіванне і нізкі астатак. У цяперашні час праводзіцца больш даследаванняў па выкарыстанні сшываючых агентаў борнай кіслаты і металічных сшываючых агентаў для мадыфікацыі КМЦ, якія выкарыстоўваюцца ў нафтавых буравых радовішчах. Даследаванні мадыфікацыі сшывання неіённага эфіру цэлюлозы паведамляюць менш, але гідрафобная мадыфікацыя неіённага эфіру цэлюлозы паказвае значны глейкасць, тэмпература і солестойкость і ўстойлівасць да зруху, добрая дысперсія і ўстойлівасць да біялагічнага гідролізу. Пасля сшывання борнай кіслатой, металам, эпаксідам, эпаксіднымі галагенаванымі алканамі і іншымі сшываючымі агентамі эфір цэлюлозы, які выкарыстоўваецца пры бурэнні і здабычы нафты, палепшыў сваю згушчанасць, устойлівасць да соляў і тэмпературы, стабільнасць і гэтак далей, што мае вялікую перспектыву прымянення ў будучыню.
3.4 Іншыя палі
Эфір цэлюлозы з-за згушчэння, эмульгирования, фарміравання плёнкі, калоіднай абароны, утрымання вільгаці, адгезіі, анты-адчувальнасці і іншых выдатных уласцівасцей, больш шырока выкарыстоўваецца, у дадатак да вышэйзгаданых палёў, таксама выкарыстоўваецца ў вытворчасці паперы, керамікі, тэкстыльнага друку і фарбавання, рэакцыя полімерызацыі і іншыя палі. У адпаведнасці з патрабаваннямі да ўласцівасцей матэрыялу ў розных галінах, розныя сшываючыя агенты могуць быць выкарыстаны для мадыфікацыі сшывання ў адпаведнасці з патрабаваннямі прымянення. Увогуле, сшыты эфір цэлюлозы можна падзяліць на дзве катэгорыі: этэрыфікаваны сшыты эфір цэлюлозы і этэрыфікаваны сшыты эфір цэлюлозы. Альдэгіды, эпаксіды і іншыя сшывальнікі рэагуюць з -Oh на эфіры цэлюлозы з адукацыяй эфірна-кіслароднай сувязі (-O-), якая належыць да сшывальнікаў этэрыфікацыі. Карбонавая кіслата, фасфід, борная кіслата і іншыя сшываючыя агенты ўступаюць у рэакцыю з -ОН на эфіры цэлюлозы з адукацыяй складанаэфірных сувязей, якія належаць да этэрыфікацыйных сшываючых агентаў. Карбаксільная група ў КМЦ уступае ў рэакцыю з -ОН у сшываючым агенте, утвараючы этэрыфікаваны сшыты эфір цэлюлозы. У цяперашні час існуе некалькі даследаванняў па гэтым відзе мадыфікацыі сшывання, і ёсць яшчэ магчымасці для развіцця ў будучыні. Паколькі стабільнасць эфірнай сувязі лепш, чым у складанаэфірнай сувязі, сшыты эфір цэлюлозы эфірнага тыпу мае больш высокую стабільнасць і механічныя ўласцівасці. У адпаведнасці з рознымі сферамі прымянення можна выбраць адпаведны сшываючы агент для мадыфікацыі сшывання эфірам цэлюлозы, каб атрымаць прадукты, якія адпавядаюць патрэбам прымянення.

4. Заключэнне

У цяперашні час прамысловасць выкарыстоўвае гліоксаль для сшывання эфіру цэлюлозы, каб затрымаць час растварэння і вырашыць праблему слежвання прадукту падчас растварэння. Эфір цэлюлозы, пашыты гліоксалем, можа змяняць толькі сваю растваральнасць, але не мае відавочнага паляпшэння іншых уласцівасцей. У цяперашні час выкарыстанне іншых сшываючых агентаў, акрамя гліаксалю, для сшывання эфіру цэлюлозы рэдка вывучаецца. Паколькі эфір цэлюлозы шырока выкарыстоўваецца ў нафтавых бурэннях, будаўніцтве, нанясенні пакрыццяў, харчовай, медыцынскай і іншых галінах прамысловасці, яго растваральнасць, рэалагічныя і механічныя ўласцівасці гуляюць вырашальную ролю ў яго ўжыванні. Дзякуючы мадыфікацыі сшывання, ён можа палепшыць прадукцыйнасць сваіх прыкладанняў у розных галінах, каб задаволіць патрэбы прыкладанняў. Напрыклад, карбонавая кіслата, фосфарная кіслата, борная кіслата, сшываючы агент для этэрыфікацыі эфіру цэлюлозы, могуць палепшыць прадукцыйнасць прымянення ў галіне харчовых прадуктаў і медыцыны. Аднак альдэгіды нельга выкарыстоўваць у харчовай і медыцынскай прамысловасці з-за іх фізіялагічнай таксічнасці. Борная кіслата і металічныя сшывальнікі дапамагаюць палепшыць прадукцыйнасць вадкасці для разрыву нафты і газу пасля сшывання эфіру цэлюлозы, які выкарыстоўваецца пры бурэнні нафты. Іншыя алкільныя сшывальнікі, такія як эпихлоргидрин, могуць палепшыць глейкасць, рэалагічныя і механічныя ўласцівасці эфіру цэлюлозы. З бесперапынным развіццём навукі і тэхнікі патрабаванні розных галін прамысловасці да ўласцівасцей матэрыялаў пастаянна ўдасканальваюцца. Каб задаволіць патрабаванні да прадукцыйнасці эфіру цэлюлозы ў розных галінах прымянення, будучыя даследаванні сшывання эфіру цэлюлозы маюць шырокія перспектывы развіцця.