Derivats d'èter de cel·lulosa solubles en aigua

Es va introduir el mecanisme de reticulació, la via i les propietats de diferents tipus d'agents de reticulació i èter de cel·lulosa soluble en aigua. Mitjançant la modificació de la reticulació, es poden millorar considerablement la viscositat, les propietats reològiques, la solubilitat i les propietats mecàniques de l'èter de cel·lulosa soluble en aigua, per tal de millorar el seu rendiment d'aplicació. Segons l'estructura química i les propietats dels diferents reticulants, es van resumir els tipus de reaccions de modificació de la reticulació de l'èter de cel·lulosa i es van resumir les direccions de desenvolupament de diferents reticulants en diversos camps d'aplicació de l'èter de cel·lulosa. Tenint en compte l'excel·lent rendiment de l'èter de cel·lulosa soluble en aigua modificat per reticulació i els pocs estudis a casa i a l'estranger, la futura modificació de reticulació de l'èter de cel·lulosa té àmplies perspectives de desenvolupament. Això és per a la referència dels investigadors i empreses de producció rellevants.
Paraules clau: modificació de reticulació; Èter de cel·lulosa; Estructura química; Solubilitat; Rendiment de l'aplicació

Èter de cel·lulosa pel seu excel·lent rendiment, com a agent espessidor, agent de retenció d'aigua, adhesiu, aglutinant i dispersant, col·loide protector, estabilitzador, agent de suspensió, emulsionant i agent de formació de pel·lícules, àmpliament utilitzat en recobriments, construcció, petroli, productes químics diaris, aliments i la medicina i altres indústries. L'èter de cel·lulosa inclou principalment metil cel·lulosa,hidroxietil cel·lulosa,carboximetil cel·lulosa, etilcel·lulosa, hidroxipropilmetilcel·lulosa, hidroxietilmetilcel·lulosa i altres tipus d'èter mixt. L'èter de cel·lulosa està fet de fibra de cotó o fibra de fusta per alcalització, eterificació, rentat, centrifugació, assecat, procés de mòlta preparat, l'ús d'agents d'eterificació generalment utilitza alcà halogenat o alcà epoxi.
Tanmateix, en el procés d'aplicació de l'èter de cel·lulosa soluble en aigua, la probabilitat es trobarà amb un entorn especial, com ara temperatura alta i baixa, entorn àcid-base, entorn iònic complex, aquests entorns provocaran l'engrossiment, la solubilitat, la retenció d'aigua, l'adhesió, l'adhesiu, la suspensió estable i l'emulsificació de l'èter de cel·lulosa soluble en aigua es veuen molt afectats, i fins i tot condueixen a la pèrdua total de la seva funcionalitat.
Per millorar el rendiment de l'aplicació de l'èter de cel·lulosa, és necessari realitzar un tractament de reticulació, utilitzant diferents agents de reticulació, el rendiment del producte és diferent. A partir de l'estudi de diversos tipus d'agents de reticulació i els seus mètodes de reticulació, combinats amb la tecnologia de reticulació en el procés de producció industrial, aquest article discuteix la reticulació de l'èter de cel·lulosa amb diferents tipus d'agents de reticulació, proporcionant una referència per a la modificació de la reticulació de l'èter de cel·lulosa. .

1.Estructura i principi de reticulació de l'èter de cel·lulosa

Èter de cel·lulosaés una mena de derivats de cel·lulosa, que es sintetitza mitjançant la reacció de substitució d'èter de tres grups hidroxil d'alcohol sobre molècules naturals de cel·lulosa i alcà halogenat o alcà epòxid. A causa de la diferència de substituents, l'estructura i les propietats de l'èter de cel·lulosa són diferents. La reacció de reticulació de l'èter de cel·lulosa implica principalment l'eterificació o esterificació de l'-OH (OH a l'anell de la unitat de glucosa o el -OH al substituent o el carboxil al substituent) i l'agent de reticulació amb grups funcionals binaris o múltiples, de manera que dos o més molècules d'èter de cel·lulosa s'uneixen per formar una estructura de xarxa espacial multidimensional. Això és èter de cel·lulosa reticulat.
En termes generals, l'èter de cel·lulosa i l'agent de reticulació de la solució aquosa que conté més -OH com HEC, HPMC, HEMC, MC i CMC es poden eterificar o esterificar reticulats. Com que el CMC conté ions d'àcid carboxílic, els grups funcionals de l'agent de reticulació es poden esterificar reticulats amb ions d'àcid carboxílic.
Després de la reacció de -OH o -COO- en la molècula d'èter de cel·lulosa amb un agent reticulant, a causa de la reducció del contingut de grups solubles en aigua i la formació d'una estructura de xarxa multidimensional en solució, la seva solubilitat, reologia i propietats mecàniques es canviarà. Mitjançant l'ús de diferents agents de reticulació per reaccionar amb l'èter de cel·lulosa, es millorarà el rendiment d'aplicació de l'èter de cel·lulosa. Es va preparar èter de cel·lulosa adequat per a aplicació industrial.

2. Tipus d'agents de reticulació

2.1 Agents reticulants d'aldehids
Els agents reticulants d'aldehids es refereixen a compostos orgànics que contenen grup aldehid (-CHO), que són químicament actius i poden reaccionar amb hidroxil, amoníac, amida i altres compostos. Els agents reticulants d'aldehids utilitzats per a la cel·lulosa i els seus derivats inclouen formaldehid, glioxal, glutaraldehid, gliceraldehid, etc. El grup aldehid pot reaccionar fàcilment amb dos -OH per formar acetals en condicions poc àcides, i la reacció és reversible. Els èters de cel·lulosa comuns modificats per agents de reticulació d'aldehids són HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC i altres èters aquosos de cel·lulosa.
Un únic grup aldehid està reticulat amb dos grups hidroxil a la cadena molecular de l'èter de cel·lulosa, i les molècules d'èter de cel·lulosa es connecten mitjançant la formació d'acetals, formant una estructura d'espai de xarxa, per canviar la seva solubilitat. A causa de la reacció -OH lliure entre l'agent de reticulació de l'aldehid i l'èter de cel·lulosa, la quantitat de grups hidròfils moleculars es redueix, donant lloc a una mala solubilitat en aigua del producte. Per tant, controlant la quantitat d'agent de reticulació, la reticulació moderada de l'èter de cel·lulosa pot retardar el temps d'hidratació i evitar que el producte es dissolgui massa ràpidament en solució aquosa, donant lloc a una aglomeració local.
L'efecte de l'èter de cel·lulosa reticulant l'aldehid depèn generalment de la quantitat d'aldehid, el pH, la uniformitat de la reacció de reticulació, el temps de reticulació i la temperatura. La temperatura i el pH de reticulació massa alts o massa baixos provocaran una reticulació irreversible a causa de l'hemiacetal en acetal, que donarà lloc a l'èter de cel·lulosa completament insoluble en aigua. La quantitat d'aldehid i la uniformitat de la reacció de reticulació afecten directament el grau de reticulació de l'èter de cel·lulosa.
El formaldehid s'utilitza menys per a la reticulació de l'èter de cel·lulosa a causa de la seva alta toxicitat i alta volatilitat. En el passat, el formaldehid s'utilitzava més en el camp de recobriments, adhesius, tèxtils, i ara es substitueix gradualment per agents de reticulació no formaldehids de baixa toxicitat. L'efecte de reticulació del glutaraldehid és millor que el del glioxal, però té una forta olor picant i el preu del glutaraldehid és relativament alt. En general, a la indústria, el glioxal s'utilitza habitualment per reticular l'èter de cel·lulosa soluble en aigua per millorar la solubilitat dels productes. Generalment a temperatura ambient, es pot dur a terme una reacció de reticulació de pH 5 ~ 7 en condicions àcides febles. Després de la reticulació, el temps d'hidratació i el temps d'hidratació complet de l'èter de cel·lulosa s'allargaran i el fenomen d'aglomeració es veurà debilitat. En comparació amb els productes no reticulats, la solubilitat de l'èter de cel·lulosa és millor i no hi haurà productes no dissolts a la solució, cosa que afavoreix l'aplicació industrial. Quan Zhang Shuangjian va preparar hidroxipropil metil cel·lulosa, l'agent de reticulació glioxal es va polvoritzar abans d'assecar-se per obtenir la hidroxipropil metil cel·lulosa instantània amb una dispersió del 100%, que no s'enganxava en dissoldre's i tenia una ràpida dispersió i dissolució, cosa que va resoldre l'agrupament de manera pràctica. aplicació i ampliat el camp d'aplicació.
En condicions alcalines, el procés reversible de formació d'acetal es trencarà, el temps d'hidratació del producte s'escurçarà i es restauraran les característiques de dissolució de l'èter de cel·lulosa sense reticulació. Durant la preparació i producció d'èter de cel·lulosa, la reacció de reticulació dels aldehids es realitza normalment després del procés de reacció d'eteració, ja sigui en la fase líquida del procés de rentat o en la fase sòlida després de la centrifugació. En general, en el procés de rentat, la uniformitat de la reacció de reticulació és bona, però l'efecte de reticulació és pobre. Tanmateix, a causa de les limitacions de l'equip d'enginyeria, la uniformitat de reticulació en fase sòlida és pobra, però l'efecte de reticulació és relativament millor i la quantitat d'agent de reticulació utilitzada és relativament petita.
Els agents reticulants d'aldehids modifiquen l'èter de cel·lulosa soluble en aigua, a més de millorar la seva solubilitat, també hi ha informes que es poden utilitzar per millorar les seves propietats mecàniques, l'estabilitat de la viscositat i altres propietats. Per exemple, Peng Zhang va utilitzar glioxal per enllaçar-se amb HEC i va explorar la influència de la concentració de l'agent de reticulació, el pH de reticulació i la temperatura de reticulació sobre la força humida de l'HEC. Els resultats mostren que en condicions òptimes de reticulació, la resistència humida de la fibra HEC després de la reticulació augmenta un 41,5% i el seu rendiment millora significativament. Zhang Jin va utilitzar resina fenòlica soluble en aigua, glutaraldehid i tricloroacetaldehid per reticular CMC. En comparar les propietats, la solució de CMC reticulat de resina fenòlica soluble en aigua va tenir la menor reducció de la viscositat després del tractament a alta temperatura, és a dir, la millor resistència a la temperatura.
2.2 Agents de reticulació d'àcids carboxílics
Els agents reticulants d'àcid carboxílic es refereixen a compostos d'àcid policarboxílic, incloent principalment àcid succínic, àcid màlic, àcid tartàric, àcid cítric i altres àcids binaris o policarboxílics. Els reticulants d'àcid carboxílic es van utilitzar per primera vegada en la reticulació de fibres de teixit per millorar-ne la suavitat. El mecanisme de reticulació és el següent: el grup carboxil reacciona amb el grup hidroxil de la molècula de cel·lulosa per produir èter de cel·lulosa reticulat esterificat. Welch i Yang et al. van ser els primers a estudiar el mecanisme de reticulació dels reticulants d'àcid carboxílic. El procés de reticulació va ser el següent: en determinades condicions, els dos grups d'àcids carboxílics adjacents dels reticulants d'àcids carboxílics es van deshidratar per formar anhídrid cíclic i l'anhídrid va reaccionar amb OH en molècules de cel·lulosa per formar èter de cel·lulosa reticulat amb una estructura espacial de xarxa.
Els agents reticulants d'àcid carboxílic reaccionen generalment amb l'èter de cel·lulosa que conté substituents hidroxil. Com que els agents de reticulació d'àcids carboxílics són solubles en aigua i no tòxics, s'han utilitzat àmpliament en l'estudi de la fusta, el midó, el quitosà i la cel·lulosa en els últims anys.
Derivats i altres modificacions de reticulació d'esterificació de polímers naturals, per tal de millorar el rendiment del seu camp d'aplicació.
Hu Hanchang et al. catalitzador d'hipofosfit de sodi utilitzat per adoptar quatre àcids policarboxílics amb diferents estructures moleculars: àcid propà tricarboxílic (PCA), àcid 1,2,3, 4-butà tetracarboxílic (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA) per acabar els teixits de cotó. Els resultats van mostrar que l'estructura circular del teixit de cotó d'acabat d'àcid policarboxílic té un millor rendiment de recuperació de plecs. Les molècules d'àcid policarboxílic cíclic són agents de reticulació potencialment efectius a causa de la seva major rigidesa i millor efecte de reticulació que les molècules d'àcid carboxílic de cadena.
Wang Jiwei et al. va utilitzar l'àcid mixt d'àcid cítric i anhídrid acètic per fer la modificació de l'esterificació i la reticulació del midó. En provar les propietats de la resolució de l'aigua i la transparència de la pasta, van concloure que el midó reticulat esterificat tenia una millor estabilitat de congelació-descongelació, una menor transparència de la pasta i una millor estabilitat tèrmica de viscositat que el midó.
Els grups d'àcid carboxílic poden millorar la seva solubilitat, biodegradabilitat i propietats mecàniques després de la reacció de reticulació d'esterificació amb l'actiu -OH en diversos polímers, i els compostos d'àcid carboxílic tenen propietats no tòxiques o baixes tòxiques, la qual cosa té àmplies perspectives per a la modificació de la reticulació de l'aigua. Èter de cel·lulosa soluble en camps de grau alimentari, grau farmacèutic i de recobriment.
2.3 Agent de reticulació de compostos epoxi
L'agent de reticulació epoxi conté dos o més grups epoxi o compostos epoxi que contenen grups funcionals actius. Sota l'acció dels catalitzadors, els grups epoxi i els grups funcionals reaccionen amb el -OH en compostos orgànics per generar macromolècules amb estructura de xarxa. Per tant, es pot utilitzar per a la reticulació de l'èter de cel·lulosa.
La viscositat i les propietats mecàniques de l'èter de cel·lulosa es poden millorar mitjançant la reticulació epoxi. Els epòxids es van utilitzar primer per tractar fibres de teixit i van mostrar un bon efecte d'acabat. Tanmateix, hi ha pocs informes sobre la modificació de la reticulació de l'èter de cel·lulosa per epòxids. Hu Cheng et al van desenvolupar un nou reticulant compost epoxi multifuncional: EPTA, que va millorar l'angle de recuperació elàstica humida dels teixits de seda real des de 200º abans del tractament fins a 280º. A més, la càrrega positiva del reticulant va augmentar significativament la taxa de tenyit i la taxa d'absorció de teixits de seda reals a tints àcids. L'agent de reticulació del compost epoxi utilitzat per Chen Xiaohui et al. : polietilenglicol diglicidil èter (PGDE) està reticulat amb gelatina. Després de la reticulació, l'hidrogel de gelatina té un excel·lent rendiment de recuperació elàstica, amb la taxa de recuperació elàstica més alta fins al 98,03%. Basant-se en els estudis sobre la modificació de reticulació de polímers naturals com el teixit i la gelatina per òxids centrals de la literatura, la modificació de reticulació de l'èter de cel·lulosa amb epòxids també té una perspectiva prometedora.
L'epiclorhidrina (també coneguda com a epiclorhidrina) és un agent de reticulació utilitzat habitualment per al tractament de materials polimèrics naturals que contenen -OH, -NH2 i altres grups actius. Després de la reticulació de l'epiclorhidrina, es milloraran la viscositat, la resistència a àcids i àlcalis, la resistència a la temperatura, la resistència a la sal, la resistència al cisallament i les propietats mecàniques del material. Per tant, l'aplicació d'epiclorhidrina en la reticulació de l'èter de cel·lulosa té una gran importància en la investigació. Per exemple, Su Maoyao va fer un material altament adsorbent mitjançant l'ús de CMC reticulat amb epiclorohidrina. Va discutir la influència de l'estructura del material, el grau de substitució i el grau de reticulació en les propietats d'adsorció i va trobar que el valor de retenció d'aigua (WRV) i el valor de retenció de salmorra (SRV) del producte fet amb un 3% d'agent de reticulació augmentaven un 26. vegades i 17 vegades, respectivament. Quan Ding Changguang et al. preparada carboximetil cel·lulosa extremadament viscosa, es va afegir epiclorhidrina després de l'eterificació per a la reticulació. En comparació, la viscositat del producte reticulat va ser fins a un 51% superior a la del producte no reticulat.
2.4 Agents de reticulació de l'àcid bòric
Els agents reticulants bòrics inclouen principalment àcid bòric, bòrax, borat, organoborat i altres agents reticulants que contenen borat. En general, es creu que el mecanisme de reticulació és que l'àcid bòric (H3BO3) o el borat (B4O72-) forma ió tetrahidroxiborat (B(OH)4-) a la solució i després es deshidrata amb el -Oh del compost. Formeu un compost reticulat amb una estructura de xarxa.
Els reticulants d'àcid bòric s'utilitzen àmpliament com a auxiliars en medicina, vidre, ceràmica, petroli i altres camps. Es millorarà la resistència mecànica del material tractat amb agent de reticulació d'àcid bòric i es pot utilitzar per a la reticulació de l'èter de cel·lulosa, per tal de millorar-ne el rendiment.
A la dècada de 1960, el bor inorgànic (bòrax, àcid bòric i tetraborat sòdic, etc.) era el principal agent de reticulació utilitzat en el desenvolupament de fluids de fracturació a base d'aigua dels jaciments de petroli i gas. El borax va ser el primer agent de reticulació utilitzat. A causa de les deficiències del bor inorgànic, com ara el curt temps de reticulació i la poca resistència a la temperatura, el desenvolupament de l'agent de reticulació organobor s'ha convertit en un punt d'investigació. La investigació de l'organoboro va començar a la dècada de 1990. A causa de les seves característiques de resistència a altes temperatures, cola fàcil de trencar, reticulació retardada controlable, etc., l'organoboro ha aconseguit un bon efecte d'aplicació en la fracturació de camps de petroli i gas. Liu Ji et al. va desenvolupar un agent de reticulació de polímer que conté un grup d'àcid fenilbòric, l'agent de reticulació barrejat amb àcid acrílic i polímer de poliol amb reacció del grup èster de succinimida, l'adhesiu biològic resultant té un excel·lent rendiment integral, pot mostrar una bona adhesió i propietats mecàniques en un entorn humit i pot ser adhesió més senzilla. Yang Yang et al. va produir un agent de reticulació de bor de zirconi resistent a altes temperatures, que es va utilitzar per reticular el fluid de base de gel de guanidina del fluid de fractura i va millorar considerablement la temperatura i la resistència al cisallament del fluid de fractura després del tractament de reticulació. S'ha informat de la modificació de l'èter de carboximetil cel·lulosa mitjançant un agent de reticulació d'àcid bòric en el fluid de perforació del petroli. A causa de la seva estructura especial, es pot utilitzar en medicina i construcció
Reticulació de l'èter de cel·lulosa en la construcció, el recobriment i altres camps.
2.5 Agent reticulant de fosfur
Els agents de reticulació de fosfats inclouen principalment tricloroxi de fòsfor (clorur de fosfoacil), trimetafosfat de sodi, tripolifosfat de sodi, etc. El mecanisme de reticulació és que l'enllaç PO o l'enllaç P-Cl s'esterifica amb el -OH molecular en solució aquosa per produir difosfat, formant una estructura de xarxa. .
Agent de reticulació de fosfur a causa de la toxicitat no tòxica o baixa, àmpliament utilitzat en aliments, modificacions de reticulació de materials polímers medicinals, com ara midó, quitosà i altres tractaments de reticulació de polímers naturals. Els resultats mostren que les propietats de gelatinització i inflor del midó es poden canviar significativament afegint una petita quantitat d'agent de reticulació de fosfur. Després de la reticulació del midó, la temperatura de gelatinització augmenta, l'estabilitat de la pasta millora, la resistència a l'àcid és millor que el midó original i la resistència de la pel·lícula augmenta.
També hi ha molts estudis sobre la reticulació de quitosà amb un agent de reticulació de fosfur, que pot millorar la seva resistència mecànica, estabilitat química i altres propietats. Actualment, no hi ha informes sobre l'ús d'agent de reticulació de fosfur per al tractament de reticulació d'èter de cel·lulosa. Com que l'èter de cel·lulosa i el midó, el quitosà i altres polímers naturals contenen -OH més actius i l'agent de reticulació de fosfur té propietats fisiològiques no tòxiques o de baixa toxicitat, la seva aplicació en la investigació de reticulació d'èter de cel·lulosa també té perspectives potencials. Com el CMC utilitzat en aliments, el camp de grau de pasta de dents amb modificació de l'agent de reticulació de fosfur, pot millorar el seu espessiment i propietats reològiques. MC, HPMC i HEC utilitzats en el camp de la medicina es poden millorar amb un agent de reticulació de fosfur.
2.6 Altres agents de reticulació
Els aldehids, epòxids i la reticulació d'èter de cel·lulosa anteriors pertanyen a la reticulació d'eterificació, l'àcid carboxílic, l'àcid bòric i l'agent de reticulació de fosfur pertanyen a la reticulació d'esterificació. A més, els agents de reticulació utilitzats per a la reticulació de l'èter de cel·lulosa també inclouen compostos d'isocianat, compostos d'hidroximetil nitrogen, compostos de sulfhidril, agents de reticulació de metalls, agents de reticulació d'organosilici, etc. Les característiques comunes de la seva estructura molecular és que la molècula conté múltiples grups funcionals que són fàcil de reaccionar amb -OH i pot formar una estructura de xarxa multidimensional després de la reticulació. Les propietats dels productes de reticulació estan relacionades amb el tipus d'agent de reticulació, el grau de reticulació i les condicions de reticulació.
Badit · Pabin · Condu et al. utilitza diisocianat de toluè (TDI) per reticular la metil cel·lulosa. Després de la reticulació, la temperatura de transició vítrea (Tg) va augmentar amb l'augment del percentatge de TDI, i l'estabilitat de la seva solució aquosa va millorar. El TDI també s'utilitza habitualment per a la modificació de reticulació en adhesius, recobriments i altres camps. Després de la modificació, es milloraran les propietats adhesives, la resistència a la temperatura i la resistència a l'aigua de la pel·lícula. Per tant, el TDI pot millorar el rendiment de l'èter de cel·lulosa utilitzat en la construcció, recobriments i adhesius mitjançant la modificació de la reticulació.
La tecnologia de reticulació de disulfur s'utilitza àmpliament en la modificació de materials mèdics i té un cert valor de recerca per a la reticulació de productes d'èter de cel·lulosa en el camp de la medicina. Shu Shujun et al. β-ciclodextrina acoblada amb microesferes de sílice, quitosà mercaptoilat i glucà reticulat a través de la capa de closca de gradient i es van eliminar microesferes de sílice per obtenir nanocapses reticuladas amb disulfur, que van mostrar una bona estabilitat en el pH fisiològic simulat.
Els agents reticulants metàl·lics són principalment compostos inorgànics i orgànics d'ions metàl·lics alts com Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) i Fe(III). Els ions metàl·lics alts es polimeritzen per formar ions de pont hidroxil multinuclear mitjançant la hidratació, la hidròlisi i el pont hidroxil. En general, es creu que la reticulació d'ions metàl·lics d'alta valència es produeix principalment mitjançant ions de pont d'hidroxil multinucleats, que són fàcils de combinar amb grups d'àcids carboxílics per formar polímers d'estructura espacial multidimensional. Xu Kai et al. va estudiar les propietats reològiques de la carboximetil hidroxipropil cel·lulosa (CMHPC) de carboximetil hidroxipropil cel·lulosa reticulada de metalls de preu elevat de les sèries Zr (IV), Al (III), Ti (IV), Cr (III) i Fe (III) i l'estabilitat tèrmica, la pèrdua de filtració , capacitat de sorra en suspensió, residus de trencament de cola i compatibilitat amb la sal després de l'aplicació. Els resultats van mostrar que, el reticulant metàl·lic té les propietats necessàries per a l'agent de cimentació del fluid de fractura de pous de petroli.

3. Millora del rendiment i desenvolupament tècnic de l'èter de cel·lulosa mitjançant la modificació de la reticulació

3.1 Pintura i construcció
L'èter de cel·lulosa principalment HEC, HPMC, HEMC i MC s'utilitzen més en el camp de la construcció, recobriment, aquest tipus d'èter de cel·lulosa ha de tenir una bona resistència a l'aigua, espessiment, resistència a la sal i a la temperatura, resistència al cisallament, sovint utilitzat en morter de ciment, pintura de làtex. , adhesiu de rajoles ceràmiques, pintura de paret exterior, laca, etc. A causa de l'edifici, els requisits del camp de recobriment dels materials han de tenir una bona resistència mecànica i estabilitat, en general escolliu un agent de reticulació de tipus eterificació per a la modificació de la reticulació de l'èter de cel·lulosa, com ara l'ús d'alcà halogenat epoxi, agent de reticulació d'àcid bòric per a la seva reticulació, pot millorar el producte. viscositat, resistència a la sal i a la temperatura, resistència al cisallament i propietats mecàniques.
3.2 Camps de la medicina, alimentació i productes químics diaris
MC, HPMC i CMC en èter de cel·lulosa soluble en aigua s'utilitzen sovint en materials de recobriment farmacèutics, additius farmacèutics d'alliberament lent i espessidors farmacèutics líquids i estabilitzadors d'emulsió. CMC també es pot utilitzar com a emulsionant i espessidor en iogurts, productes lactis i pasta de dents. HEC i MC s'utilitzen en el camp químic diari per espessir, dispersar i homogeneïtzar. Com que el camp de la medicina, l'alimentació i el grau químic diari necessita materials segurs i no tòxics, per tant, per a aquest tipus d'èter de cel·lulosa es pot utilitzar àcid fosfòric, agent de reticulació d'àcid carboxílic, agent de reticulació de sulfhidril, etc., després de la modificació de la reticulació, es pot millorar la viscositat del producte, l'estabilitat biològica i altres propietats.
L'HEC rarament s'utilitza en els camps de la medicina i l'alimentació, però com que l'HEC és un èter de cel·lulosa no iònic amb una forta solubilitat, té els seus avantatges únics sobre MC, HPMC i CMC. En el futur, serà reticulat per agents de reticulació segurs i no tòxics, que tindran un gran potencial de desenvolupament en els camps de la medicina i l'alimentació.
3.3 Zones de perforació i producció de petroli
El CMC i l'èter de cel·lulosa carboxilada s'utilitzen habitualment com a agent de tractament de fangs de perforació industrial, agent de pèrdua de fluids, agent espessidor a utilitzar. Com a èter de cel·lulosa no iònic, l'HEC també s'utilitza àmpliament en el camp de la perforació de petroli a causa del seu bon efecte d'espessiment, una forta capacitat de suspensió de sorra i estabilitat, resistència a la calor, alt contingut de sal, baixa resistència a la canonada, menys pèrdua de líquid, cautxú ràpid. trencament i baix residu. En l'actualitat, més investigació és l'ús d'agents de reticulació d'àcid bòric i agents de reticulació de metalls per modificar CMC utilitzat en el camp de la perforació de petroli, la investigació de modificació de reticulació d'èter de cel·lulosa no iònic informa menys, però la modificació hidròfoba de l'èter de cel·lulosa no iònic, mostra una importància significativa. viscositat, resistència a la temperatura i a la sal i estabilitat al cisallament, bona dispersió i resistència a la hidròlisi biològica. Després de ser reticulat per àcid bòric, metall, epoxid, alcans halogenats epoxi i altres agents de reticulació, l'èter de cel·lulosa utilitzat en la perforació i producció de petroli ha millorat la seva resistència a l'espessiment, la sal i la temperatura, l'estabilitat, etc., que té una gran perspectiva d'aplicació en el futur.
3.4 Altres camps
Èter de cel·lulosa a causa de l'engrossiment, emulsificació, formació de pel·lícules, protecció col·loïdal, retenció d'humitat, adhesió, anti-sensibilitat i altres propietats excel·lents, més utilitzats, a més dels camps anteriors, també utilitzats en la fabricació de paper, ceràmica, impressió tèxtil i tenyit, reacció de polimerització i altres camps. D'acord amb els requisits de les propietats del material en diversos camps, es poden utilitzar diferents agents de reticulació per a la modificació de la reticulació per complir els requisits de l'aplicació. En general, l'èter de cel·lulosa reticulat es pot dividir en dues categories: èter de cel·lulosa reticulat eterificat i èter de cel·lulosa reticulat esterificat. Els aldehids, epòxids i altres reticulants reaccionen amb el -Oh de l'èter de cel·lulosa per formar un enllaç èter-oxigen (-O-), que pertany als reticulants d'eterificació. L'àcid carboxílic, el fosfur, l'àcid bòric i altres agents de reticulació reaccionen amb el -OH de l'èter de cel·lulosa per formar enllaços èster, pertanyents als agents de reticulació d'esterificació. El grup carboxil de la CMC reacciona amb el -OH de l'agent de reticulació per produir èter de cel·lulosa reticulat esterificat. Actualment, hi ha poques investigacions sobre aquest tipus de modificació de la reticulació i encara hi ha marge per al desenvolupament en el futur. Com que l'estabilitat de l'enllaç èter és millor que la de l'enllaç èster, l'èter de cel·lulosa reticulat de tipus èter té una estabilitat i propietats mecàniques més fortes. Segons els diferents camps d'aplicació, es pot seleccionar un agent de reticulació adequat per a la modificació de la reticulació de l'èter de cel·lulosa, per tal d'obtenir productes que compleixin les necessitats d'aplicació.

4. Conclusió

Actualment, la indústria utilitza glioxal per reticular l'èter de cel·lulosa, per tal de retardar el temps de dissolució, per resoldre el problema de l'aglomeració del producte durant la dissolució. L'èter de cel·lulosa reticulada amb glioxal només pot canviar la seva solubilitat, però no té una millora òbvia en altres propietats. Actualment, rarament s'estudia l'ús d'altres agents de reticulació diferents del glioxal per a la reticulació de l'èter de cel·lulosa. Com que l'èter de cel·lulosa s'utilitza àmpliament en la perforació de petroli, la construcció, el recobriment, l'alimentació, la medicina i altres indústries, la seva solubilitat, reologia i propietats mecàniques tenen un paper crucial en la seva aplicació. Mitjançant la modificació de la reticulació, pot millorar el rendiment de la seva aplicació en diversos camps, per tal de satisfer les necessitats de l'aplicació. Per exemple, l'àcid carboxílic, l'àcid fosfòric, l'agent de reticulació d'àcid bòric per a l'esterificació d'èter de cel·lulosa poden millorar el seu rendiment d'aplicació en el camp dels aliments i la medicina. No obstant això, els aldehids no es poden utilitzar en la indústria alimentària i farmacèutica a causa de la seva toxicitat fisiològica. L'àcid bòric i els agents reticulants metàl·lics són útils per millorar el rendiment del fluid de fracturació de petroli i gas després de reticular l'èter de cel·lulosa utilitzat en la perforació de petroli. Altres agents de reticulació alquil, com l'epiclorhidrina, poden millorar la viscositat, les propietats reològiques i les propietats mecàniques de l'èter de cel·lulosa. Amb el desenvolupament continu de la ciència i la tecnologia, els requisits de diverses indústries per a les propietats dels materials milloren constantment. Per tal de satisfer els requisits de rendiment de l'èter de cel·lulosa en diversos camps d'aplicació, la futura investigació sobre la reticulació de l'èter de cel·lulosa té àmplies perspectives de desenvolupament.