Ur disolbagarriak diren zelulosa eter deribatuak

Lotura-mekanismoa, bidea eta gurutzaketa-agente mota ezberdinen eta ur-disolbagarria den zelulosa-eterren ezaugarriak sartu ziren. Lotura-aldaketaren bidez, ur-disolbagarria den zelulosa eteraren biskositatea, propietate erreologikoak, disolbagarritasuna eta propietate mekanikoak asko hobetu daitezke, aplikazioaren errendimendua hobetzeko. Gurutzatzaile desberdinen egitura kimikoaren eta propietateen arabera, zelulosa eteraren gurutzaketa aldatzeko erreakzio motak laburbildu ziren, eta zelulosa eteraren aplikazio-eremu ezberdinetako gurutzatzaile ezberdinen garapen-norabideak laburbildu ziren. Ur-disolbagarria den zelulosa-eterren errendimendu bikaina eta gurutzaketaren bidez eraldatutako zelulosa-eterren errendimendu bikaina eta etxean eta atzerrian egindako azterketa gutxien aurrean, etorkizuneko zelulosa-eterren gurutzadura-eraldaketak garapenerako aukera zabalak ditu. Ikertzaile eta ekoizpen-enpresen erreferentziarako da.
Gako-hitzak: gurutzaketaren aldaketa; Zelulosa eter; Egitura kimikoa; Disolbagarritasuna; Aplikazioen errendimendua

Zelulosa-eter bere errendimendu bikaina dela eta, loditzeko agente gisa, ura atxikitzeko agente gisa, itsasgarri gisa, aglutinatzaile eta sakabanatu gisa, babes koloide gisa, egonkortzaile, esekidura agente, emultsionatzaile eta film eratzaile gisa, oso erabilia estalduran, eraikuntzan, petrolioan, eguneroko produktu kimikoan, elikagaietan. eta medikuntza eta beste industria batzuk. Zelulosa eterrek metil zelulosa hartzen dute batez ere,hidroxietil zelulosa,karboximetil zelulosa, etil zelulosa, hidroxipropil metil zelulosa, hidroxietil metil zelulosa eta beste eter mistoak. Zelulosa-eter kotoi-zuntzez edo egur-zuntzez egina dago, alkalizazioa, eterifikazioa, garbiketa zentrifugazioa, lehortzea, ehoketa-prozesua prestatuta, eterifikazio-agenteak erabiltzeak, oro har, alkano halogenatua edo epoxi alkanoa erabiltzen du.
Hala ere, ur-disolbagarria den zelulosa eteraren aplikazio-prozesuan, probabilitatea ingurune berezia topatuko du, hala nola, tenperatura altua eta baxua, azido-oinarrizko ingurunea, ingurune ioniko konplexua, ingurune horiek loditzea, disolbagarritasuna, ura atxikitzea, atxikimendua eragingo dute, itsasgarri, esekidura egonkorra eta ur-disolbagarria den zelulosa eteraren emultsioa eragin handia dute, eta bere funtzionaltasuna erabat galtzen dute.
Zelulosa eteraren aplikazioaren errendimendua hobetzeko, beharrezkoa da gurutzaketa-tratamendua egitea, gurutzaketa-agente desberdinak erabiliz, produktuaren errendimendua desberdina da. Erretikulazio-agente mota ezberdinen azterketan eta haien gurutzatze-metodoen azterketan oinarrituta, industria-ekoizpen-prozesuan gurutzatze-teknologiarekin konbinatuta, lan honek zelulosa-eteraren gurutzaketa-agente mota desberdinekin gurutzatzeari buruz eztabaidatzen du, zelulosa eteraren gurutzaketa-aldaketarako erreferentzia eskainiz. .

1.Zelulosa eteraren egitura eta lotura-printzipioa

Zelulosa-eterrazelulosa deribatu mota bat da, zeina zelulosa molekula naturaletan eta alkano halogenatuetan edo epoxido alkanoetan hiru alkohol hidroxilo taldeen eter ordezkapen erreakzioaren bidez sintetizatzen dena. Ordezkatzaileen desberdintasuna dela eta, zelulosa eteraren egitura eta propietateak desberdinak dira. Zelulosa eteraren gurutzaketa-erreakzioak -OH (OH glukosa-eraztunean edo -OH ordezkatzailean edo karboxiloa ordezkatzailean) eta gurutzaketa-agentearen eterifikazioa edo esterifikazioa dakar, beraz, bi talde funtzionalekin edo anitzekin. edo zelulosa-eter molekula gehiago elkarrekin lotzen dira sare espaziala dimentsio anitzeko egitura bat osatzeko. Hori zelulosa-eter gurutzatua da.
Orokorrean, zelulosa-eterra eta -OH gehiago duen disoluzio urtsuaren gurutzaketa-agentea, hala nola HEC, HPMC, HEMC, MC eta CMC, eterifikatu edo esterifikatuta egon daitezke. CMCk azido karboxiliko ioiak dituenez, gurutzaketa-agentearen talde funtzionalak esterifikatu daitezke azido karboxiliko ioiekin esterifikatuta.
Zelulosa-eter molekularen -OH edo -COO- erreakzioaren ondoren, gurutzaketa-agentearekin, ur-disolbagarrien taldeen edukia murrizteagatik eta disoluzioan dimentsio anitzeko sare-egitura bat eratu delako, bere disolbagarritasuna, erreologia eta propietate mekanikoak. aldatuko da. Zelulosa eterarekin erreakzionatzeko gurutzaketa-agente desberdinak erabiliz, zelulosa eteraren aplikazio-errendimendua hobetuko da. Aplikazio industrialerako egokia den zelulosa-eterra prestatu zen.

2. Lotura-eragile motak

2.1 Aldehidoak gurutzatzeko agenteak
Aldehidoen gurutzaketa-agenteek aldehido taldea (-CHO) duten konposatu organikoei esaten zaie, kimikoki aktiboak diren eta hidroxilo, amoniako, amida eta beste konposatu batzuekin erreakzionatu dezaketenak. Zelulosarako eta bere deribatuetarako erabiltzen diren aldehidoen gurutzaketa-agenteek formaldehidoa, glioxala, glutaraldehidoa, glizeraldehidoa, etab. Aldehido taldea erraz erreakzionatu dezake bi -OHrekin azetalak sortzeko baldintza azido ahulean, eta erreakzioa itzulgarria da. Aldehidoen gurutzaketa-agenteek eraldatutako zelulosa-eter arruntak HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC eta beste ur-zelulosa-eter batzuk dira.
Aldehido talde bakar bat zelulosa-eter kate molekularrean bi hidroxilo-talderekin gurutzatuta dago, eta zelulosa-eter molekulak azetalen eraketaren bidez konektatzen dira, sare-espazio-egitura bat osatuz, bere disolbagarritasuna aldatzeko. Aldehidoen gurutzaketa-agentearen eta zelulosa-eterren arteko -OH askearen erreakzioaren ondorioz, talde hidrofiliko molekularren kopurua murrizten da, produktuaren ur-disolbagarritasun eskasa dela eta. Hori dela eta, gurutzaketa-agentearen kantitatea kontrolatuz, zelulosa eteraren gurutzaketa moderatuak hidratazio-denbora atzeratu dezake eta produktua ur-soluzioetan azkarregi disolbatzea eragotzi dezake, tokiko aglomerazioa eraginez.
Aldehidoa gurutzatzeko zelulosa eteraren eragina, oro har, aldehido kantitatearen, pH-aren, gurutzatzearen erreakzioaren uniformetasunaren, gurutzatzearen denboraren eta tenperaturaren araberakoa da. Gurutzatze-tenperatura eta pH altuegiak edo baxuegiak gurutzaketa itzulezina eragingo du hemiazetalaren ondorioz azetalaren ondorioz, eta horrek uretan guztiz disolbaezina den zelulosa-eterra ekarriko du. Aldehido kantitateak eta erreakzio gurutzatuaren uniformetasunak zuzenean eragiten dute zelulosa eteraren gurutzaketa-maila.
Formaldehidoa gutxiago erabiltzen da zelulosa-eterra gurutzatzeko, toxikotasun handia eta hegazkortasun handia duelako. Iraganean, formaldehidoa gehiago erabiltzen zen estalduren, itsasgarrien, ehunen arloan, eta orain pixkanaka-pixkanaka toxikotasun baxuko ez formaldehidozko gurutzaketa-agenteek ordezkatzen dute. Glutaraldehidoaren gurutzaketa-efektua glioxalenarena baino hobea da, baina usain zorrotza du eta glutaraldehidoaren prezioa nahiko altua da. Oro har, industrian, glioxal normalean ur disolbagarria den zelulosa eter gurutzatzeko erabiltzen da produktuen disolbagarritasuna hobetzeko. Oro har, giro-tenperaturan, pH 5 ~ 7 baldintza azido ahulak erreakzio gurutzatua egin daiteke. Gurutzatu ondoren, zelulosa eteraren hidratazio-denbora eta erabateko hidratazio-denbora luzeagoak izango dira eta aglomerazio-fenomenoa ahuldu egingo da. Gurutzadurarik gabeko produktuekin alderatuta, zelulosa eteraren disolbagarritasuna hobea da, eta ez da disolbatu gabeko produkturik egongo soluzioan, aplikazio industrialerako egokia dena. Zhang Shuangjian-ek hidroxipropil metil zelulosa prestatu zuenean, gurutzaketa-agentea glioxal ihinztatu zen lehortu aurretik berehalako hidroxipropil metil zelulosa lortzeko % 100eko dispertsioarekin, disolbatzean elkarri itsatsi ez zena eta sakabanaketa eta disoluzio azkarrak zituena, eta horrek bilketa praktikoan konpondu zuen. aplikazioa eta aplikazio eremua zabaldu zuen.
Baldintza alkalinoan, azetala osatzeko prozesu itzulgarria hautsiko da, produktuaren hidratazio-denbora laburtu egingo da eta zelulosa eteraren disoluzio-ezaugarriak berreskuratuko dira gurutzaketarik gabe. Zelulosa-eterra prestatzen eta ekoizten den bitartean, aldehidoen gurutzaketa-erreakzioa eterazio-erreakzio-prozesuaren ondoren gauzatu ohi da, garbiketa-prozesuaren fase likidoan edo zentrifugazioaren ondoren fase solidoan. Orokorrean, garbiketa-prozesuan, gurutzatze-erreakzioaren uniformetasuna ona da, baina gurutzatze-efektua eskasa da. Hala ere, ingeniaritza-ekipoen mugak direla eta, fase solidoan gurutzatzearen uniformetasuna eskasa da, baina gurutzatze-efektua nahiko hobea da eta erabilitako gurutzadura-agente kopurua nahiko txikia da.
Aldehidoek gurutzatzeko agenteek uretan disolbagarria den zelulosa-eter eraldatu zuten, bere disolbagarritasuna hobetzeaz gain, bere propietate mekanikoak, biskositatearen egonkortasuna eta beste propietate batzuk hobetzeko erabil daitezkeen txostenak ere badaude. Esaterako, Peng Zhang-ek glioxala erabili zuen HECarekin gurutzatzeko, eta gurutzatzeko agenteen kontzentrazioa, gurutzatzearen pH-a eta gurutzadura-tenperaturak HEC-en indarra hezean duen eragina aztertu zuen. Emaitzek erakusten dute gurutzatze-baldintza optimoan, gurutzaketaren ondoren HEC zuntzaren hezetasuna % 41,5 handitzen dela eta bere errendimendua nabarmen hobetzen dela. Zhang Jin-ek ur-disolbagarria den erretxina fenolikoa, glutaraldehidoa eta trikloroacetaldehidoa erabili zituen CMC gurutzatzeko. Propietateak alderatuz, ur-disolbagarria den erretxina fenoliko gurutzatuta dagoen CMC-ren soluzioak tenperatura altuko tratamenduaren ondoren biskositate murrizketa txikiena izan zuen, hau da, tenperatura-erresistentzia onena.
2.2 Azido karboxilikoak gurutzatzeko agenteak
Azido karboxilikoak gurutzatzeko agenteek azido polikarboxilikoaren konposatuei egiten diete erreferentzia, batez ere azido suczinikoa, azido malikoa, azido tartarikoa, azido zitrikoa eta beste azido bitar edo polikarboxiliko batzuk barne. Azido karboxiliko gurutzatzaileak ehun zuntzak gurutzatzeko erabiltzen ziren lehen aldiz haien leuntasuna hobetzeko. Gurutzatze-mekanismoa honakoa da: karboxilo-taldeak zelulosa molekularen hidroxilo-taldearekin erreakzionatzen du zelulosa-eter esterifikatua ekoizteko. Welch eta Yang et al. azido karboxilikoen gurutzatzaileen gurutzaketa mekanismoa aztertzen lehenak izan ziren. Gurutzatze-prozesua honakoa izan zen: baldintza jakin batzuetan, azido karboxilikoko gurutzatzaileetan ondoan zeuden bi taldeek deshidratatu ziren lehenik anhidrido ziklikoa sortzeko, eta anhidridoak zelulosa molekulen OHarekin erreakzionatu zuen sare-egitura espaziala duen zelulosa-eter gurutzatua sortzeko.
Azido karboxilikoak gurutzatzeko agenteek, oro har, ordezkatzaile hidroxiloak dituzten zelulosa-eterrekin erreakzionatzen dute. Azido karboxilikoak gurutzatzeko agenteak uretan disolbagarriak eta ez-toxikoak direnez, egurra, almidoia, kitosanoa eta zelulosa aztertzeko oso erabiliak izan dira azken urteotan.
Deribatuak eta beste polimero naturalaren esterifikazioaren gurutzaketaren aldaketa, bere aplikazio-eremuaren errendimendua hobetzeko.
Hu Hanchang et al. sodio hipofosfito katalizatzailea erabili zuten egitura molekular ezberdineko lau azido polikarboxiliko hartzeko: Propano trikarboxilikoa (PCA), 1,2,3, 4-butano azido tetrakarboxilikoa (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA) erabili ziren. kotoizko ehunak amaitzeko. Emaitzek erakutsi zuten azido polikarboxilikoaren akabera kotoizko ehunaren egitura zirkularrak tolesturak berreskuratzeko errendimendu hobea duela. Azido polikarboxiliko zikliko molekulak gurutzaketa-agente potentzial eraginkorrak dira, kate azido karboxiliko molekulek baino zurruntasun handiagoa eta gurutzaketa-efektu hobea dutelako.
Wang Jiwei et al. azido zitrikoaren eta anhidrido azetikoaren azido mistoa erabili zuen almidoiaren esterifikazioa eta gurutzadura-aldaketa egiteko. Uraren bereizmenaren eta itsatsiaren gardentasunaren propietateak probatuz, esterifikatutako almidoiak esterifikatutako almidoiak izozte-desizozteko egonkortasun hobea zuela, pasta gardentasun txikiagoa eta biskositate-egonkortasun termiko hobea zuela ondorioztatu zuten almidoiak baino.
Azido karboxilikoen taldeek disolbagarritasuna, biodegradagarritasuna eta propietate mekanikoak hobetu ditzakete -OH aktiboarekin esterifikazioaren gurutzaketa erreakzioaren ondoren hainbat polimerotan, eta azido karboxilikoen konposatuek propietate ez-toxikoak edo toxiko baxuak dituzte, eta horrek uraren gurutzaketa aldatzeko aukera zabalak ditu. zelulosa-eter disolbagarria elikagai-mailako, farmazia-mailako eta estaldura-eremuetan.
2.3 Epoxi konposatuen gurutzaketa-agentea
Epoxi gurutzatzeko agenteak bi talde epoxi edo gehiago ditu, edo talde funtzional aktiboak dituzten epoxi konposatuak. Katalizatzaileen eraginez, epoxi taldeek eta talde funtzionalek konposatu organikoetako -OHarekin erreakzionatzen dute sare-egitura duten makromolekulak sortzeko. Hori dela eta, zelulosa eteraren gurutzadurarako erabil daiteke.
Zelulosa eteraren biskositatea eta propietate mekanikoak hobetu daitezke epoxi gurutzaketaren bidez. Epoxidoak ehun-zuntzak tratatzeko erabiltzen ziren lehenik eta akabera efektu ona erakusten zuten. Hala ere, epoxidoek zelulosa eteraren gurutzaketa-aldaketari buruzko txosten gutxi daude. Hu Cheng et al-ek funtzio anitzeko epoxi-konposatu gurutzatzaile berri bat garatu zuten: EPTA, zetazko ehun errealen errekuperazio elastiko hezea tratatu aurretik 200º-tik 280º-ra hobetu zuena. Gainera, gurutzatzailearen karga positiboak nabarmen handitu zituen zetazko ehun errealen tindaketa-tasa eta xurgapen-tasa koloratzaile azidoetara. Chen Xiaohui et al-ek erabilitako epoxi konposatu gurutzatzeko agentea. : polietilenglikol diglicidil eter (PGDE) gelatinarekin gurutzatuta dago. Gurutzatu ondoren, gelatina-hidrogelak berreskuratze elastikoen errendimendu bikaina du, eta %98,03rainoko berreskuratze elastiko-tasa handiena du. Literaturan oxido zentralen bidez polimero naturalen gurutzadura-aldaketari buruzko ikerketetan oinarrituta, hala nola ehuna eta gelatina, zelulosa eteraren gurutzaketa-aldaketak epoxidoekin ere aukera itxaropentsuak ditu.
Epichlorhydrin (epichlorhydrin izenez ere ezagutzen dena) -OH, -NH2 eta beste talde aktibo batzuk dituzten polimero naturalen materialak tratatzeko ohiko gurutzaketa-agente bat da. Epichlorhydrin crosslinking ondoren, biskositatea, azido eta alkali erresistentzia, tenperatura erresistentzia, gatz erresistentzia, zizaila erresistentzia eta materialaren propietate mekanikoak hobetuko dira. Hori dela eta, epiklorhidrina aplikatzeak zelulosa-eterren gurutzaketa-esparruan garrantzi handia du ikerketan. Esaterako, Su Maoyaok oso material xurgatzailea egin zuen epiklorhidrina gurutzatutako CMC erabiliz. Material-egiturak, ordezkapen-mailak eta gurutzatze-mailak adsortzio-propietateetan duen eragina eztabaidatu zuen, eta % 3 inguru gurutzatzeko agentearekin egindako produktuaren ur-erretentzio-balioa (WRV) eta gatzun-balioa (SRV) 26 handitu ziren. aldiz eta 17 aldiz, hurrenez hurren. Noiz Ding Changguang et al. Karboximetil zelulosa oso likatsua prestatu zen, epiklorhidrina gehitu zen gurutzatzeko eterifikazioaren ondoren. Alderatuz, gurutzatutako produktuaren biskositatea gurutzatu gabeko produktuarena baino % 51 handiagoa zen.
2.4 Azido borikoa gurutzatzeko agenteak
Erretikulazio-agente borikoak batez ere azido borikoa, boraxa, boratoa, organoboratoa eta boratoak dituzten beste erretikulazio-agente batzuk dira. Gurutzatze-mekanismoa, oro har, uste da azido borikoak (H3BO3) edo boratoak (B4O72-) tetrahidroxi borato ioia (B(OH)4-) sortzen duela disoluzioan, eta gero konposatuko -Oh-rekin deshidratatzen dela. Osatu sare-egitura duen gurutzatutako konposatu bat.
Azido borikoaren gurutzagailuak medikuntzan, beiran, zeramikan, petrolioan eta beste alorretan laguntzaile gisa erabiltzen dira. Azido borikoa gurutzatzeko agentearekin tratatutako materialaren erresistentzia mekanikoa hobetuko da, eta zelulosa eteraren gurutzaketa egiteko erabil daiteke, bere errendimendua hobetzeko.
1960ko hamarkadan, boro inorganikoa (boraxa, azido borikoa eta sodio tetraboratoa, etab.) petrolio eta gas eremuetako uretan oinarritutako haustura-fluidoen garapenean erabiltzen zen gurutzaketa-agente nagusia zen. Borax erabilitako lehen gurutzaketa-agentea izan zen. Boro ez-organikoaren gabeziak direla eta, hala nola, gurutzaketa denbora laburra eta tenperatura erresistentzia eskasa, organoboro gurutzaketa-agentearen garapena ikerketa-gune bihurtu da. Organoboroaren ikerketa 1990eko hamarkadan hasi zen. Tenperatura altuko erresistentzia, kola hausteko erraza, gurutzaketa atzeratua kontrolagarria eta abarrengatik, organoboroak aplikazio efektu ona lortu du petrolio eta gas eremuen hausturan. Liu Ji et al. azido fenilborikoaren taldea duen polimero gurutzatzeko agente bat garatu du, azido akrilikoarekin eta poliol polimeroarekin nahastuta sucinimida ester taldeen erreakzioarekin, ondoriozko itsasgarri biologikoak errendimendu integral bikaina du, atxikimendu ona eta propietate mekanikoak erakutsi ditzake ingurune heze batean eta izan daiteke. atxikimendu sinpleagoa. Yang Yang et al. Tenperatura altuko erresistentea den zirkonio boro gurutzaketa-agente bat sortu zuen, haustura-fluidoaren guanidina gel-oinarrizko fluidoa gurutzatzeko erabiltzen zena, eta haustura-fluidoaren tenperatura eta zizaila-erresistentzia asko hobetu zituen gurutzaketa tratamenduaren ondoren. Karboximetil zelulosa eteraren aldaketa azido borikoaren agente gurutzatzaileen bidez petrolioa zulatzeko fluidoan. Bere egitura berezia dela eta, medikuntzan eta eraikuntzan erabil daiteke
Zelulosa eteraren gurutzaketa eraikuntza, estaldura eta beste arlo batzuetan.
2.5 Fosfuroen gurutzaketa-agentea
Fosfatoen gurutzaketa-agenteek, batez ere, fosforo trikloroxi (fosfoazil kloruroa), sodio trimetafosfatoa, sodio tripolifosfatoa, etab. Lotura-mekanismoa da PO lotura edo P-Cl lotura ur molekularrarekin esterifikatuta dagoela difosfatoa sortzeko, sare-egitura bat osatuz. .
Fosfuroen gurutzaketa-agentea toxikotasun ez-toxikoagatik edo baxuagatik, oso erabilia elikagaietan, medikuntzako polimeroen materialaren gurutzaketa-aldaketa, hala nola almidoia, kitosanoa eta beste polimero naturalaren gurutzaketa tratamendua. Emaitzek erakusten dute almidoiaren gelatinizazio- eta hantura-propietateak nabarmen alda daitezkeela fosfuro gurutzatzeko agente kopuru txiki bat gehituz. Almidoia gurutzatu ondoren, gelatinizazio-tenperatura handitzen da, pasta egonkortasuna hobetzen da, azidoaren erresistentzia jatorrizko almidoia baino hobea da eta filmaren indarra handitzen da.
Fosfuroaren gurutzaketa-agentearekin kitosanoaren gurutzaketari buruzko ikerketa asko daude, eta horrek bere erresistentzia mekanikoa, egonkortasun kimikoa eta beste propietate batzuk hobetu ditzake. Gaur egun, ez dago fosfuro gurutzatzeko agentearen erabilerari buruzko txostenik zelulosa-eter gurutzatzeko tratamendurako. Zelulosa eterrak eta almidoiak, kitosanoak eta beste polimero naturalek -OH aktiboagoa dutenez, eta fosfuroaren gurutzaketa-agenteak propietate fisiologiko ez-toxikoak edo toxikotasun baxuak dituenez, zelulosa-eterren gurutzaketaren ikerketan aplikatzeak aukera potentzialak ditu. Esaterako, elikagaietan erabiltzen den CMC, hortzetako pasta-mailako eremua fosfuroa gurutzatzeko agente aldaketarekin, bere loditzea eta propietate erreologikoak hobetu ditzake. Medikuntza arloan erabiltzen diren MC, HPMC eta HEC hobetu daitezke fosfuroen gurutzaketa-agentearen bidez.
2.6 Beste gurutzaketa-eragile batzuk
Goiko aldehidoak, epoxidoak eta zelulosa-eter gurutzaketa esterifikazioaren gurutzaketari dagozkio, azido karboxilikoa, azido borikoa eta fosfuroaren gurutzaketa-agenteak esterifikazioaren gurutzaketari dagozkio. Gainera, zelulosa-eter gurutzatzeko erabiltzen diren gurutzaketa-agenteen artean, isozianato-konposatuak, nitrogeno hidroximetil-konposatuak, sulfhidrilo-konposatuak, metalen gurutzaketa-agenteak, organosiliziozko gurutzaketa-agenteak, etab. -OH-rekin erreakzionatzen erraza da, eta dimentsio anitzeko sare-egitura bat osa dezake gurutzatu ondoren. Produktu gurutzatuen propietateak gurutzadura-agente motarekin, gurutzatze-mailarekin eta gurutzatze-baldintzekin lotuta daude.
Badit · Pabin · Condu et al. tolueno diisozianatoa (TDI) erabili zuen metil zelulosa gurutzatzeko. Gurutzatu ondoren, beira-trantsizio-tenperatura (Tg) handitu egin zen TDI-ren portzentajea handitzean, eta haren disoluzio urtsuaren egonkortasuna hobetu zen. TDI itsasgarrietan, estalduretan eta beste alor batzuetan gurutzatzeko aldaketetarako ere erabiltzen da. Aldatu ondoren, itsasgarriaren propietatea, tenperaturaren erresistentzia eta uraren erresistentzia hobetuko dira. Hori dela eta, TDIk eraikuntzan, estalduretan eta itsasgarrietan erabiltzen den zelulosa eteraren errendimendua hobetu dezake, gurutzaketaren aldaketaren bidez.
Disulfuroa gurutzatzeko teknologia oso erabilia da material medikoen aldaketan eta ikerketa-balio jakina du zelulosa-eter produktuen medikuntza arloan. Shu Shujun et al. β-ziklodextrinak silizezko mikroesferekin akoplatu zituen, kitosano merkaptoilatua eta glukanoa gurutzatu zituen gradiente-geruzaren bidez, eta silizezko mikroesferak kendu zituen disulfuro gurutzatutako nanokapsak lortzeko, egonkortasun ona erakutsi zuten pH fisiologiko simulatuan.
Metalen gurutzaketa-agenteak batez ere metal ioien konposatu ez-organikoak eta organikoak dira, hala nola Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) eta Fe(III). Metal ioi altuak polimerizatzen dira hidroxilo-zubi-ioi nuklear anitzeko hidrazioaren, hidrolisiaren eta hidroxi-zubiaren bidez. Orokorrean uste da balentzia handiko ioi metalikoen gurutzaketa nukleo anitzeko hidroxilo-zubi ioien bidez egiten dela, azido karboxiliko taldeekin erraz konbinatzen direla dimentsio anitzeko egitura espazialaren polimeroak sortzeko. Xu Kai et al. Zr (IV), Al (III), Ti (IV), Cr (III) eta Fe (III) serieko prezio handiko metal gurutzatutako karboximetil hidroxipropil zelulosa (CMHPC) propietate erreologikoak eta egonkortasun termikoa, filtrazio-galera aztertu zituen. , esekitako hondar-ahalmena, kola hausteko hondakina eta gatz bateragarritasuna aplikatu ondoren. Emaitzek erakutsi zuten, metalezko gurutzagailuak petrolio-putzuen hausturako fluidoaren zementu-agentearentzat behar diren propietateak dituela.

3. Errendimenduaren hobekuntza eta zelulosa eteraren garapen teknikoa gurutzatzearen aldaketaren bidez

3.1 Pintura eta eraikuntza
Zelulosa-eter batez ere HEC, HPMC, HEMC eta MC eraikuntzaren, estalduraren alorrean gehiago erabiltzen dira, zelulosa-eter mota honek urarekiko erresistentzia ona izan behar du, loditzea, gatza eta tenperatura-erresistentzia, zizaila-erresistentzia, maiz zementuzko morteroan, latexezko pinturan erabiltzen dena. , zeramikazko teila itsasgarria, kanpoko hormako pintura, laka eta abar. Eraikinaren ondorioz, materialen estaldura-eremuaren eskakizunek indar mekaniko eta egonkortasun ona izan behar dute, orokorrean eterifikazio motako gurutzaketa-agentea aukeratu zelulosa-eter gurutzaketaren aldaketarako, hala nola, epoxi halogenatutako alkanoa erabiltzea, azido borikoa gurutzatzeko agentea bere gurutzaketa egiteko, produktua hobetu dezake. biskositatea, gatza eta tenperatura erresistentzia, zizaila erresistentzia eta propietate mekanikoak.
3.2 Medikuntza, elikagaien eta eguneroko produktu kimikoen arloak
MC, HPMC eta CMC ur-disolbagarria den zelulosa eteran erabili ohi dira estaldura-material farmazeutikoetan, askapen moteleko gehigarri farmazeutikoetan eta loditzaile farmazeutiko likidoetan eta emultsio egonkortzaileetan. CMC emultsionatzaile eta loditzaile gisa ere erabil daiteke jogurtetan, esnekietan eta hortzetako pastatan. HEC eta MC eguneroko eremu kimikoan erabiltzen dira loditzeko, barreiatzeko eta homogeneizatzeko. Medikuntzaren, elikagaien eta eguneroko kalifikazio kimikoen arloak material seguruak eta ez-toxikoak behar dituelako, beraz, zelulosa-eter mota honetarako azido fosforikoa, azido karboxilikoa gurutzatzeko agentea, sulfhidriloa gurutzatzeko agentea, etab. produktuaren biskositatea, egonkortasun biologikoa eta beste propietate batzuk hobetu.
HEC oso gutxitan erabiltzen da medikuntza eta elikagaien alorretan, baina HEC disolbagarritasun handiko zelulosa-eter ez-ionikoa denez, abantaila bereziak ditu MC, HPMC eta CMC-ren aurrean. Etorkizunean, gurutzaketa-agente seguru eta ez-toxikoen bidez gurutzatuta egongo da, medikuntza eta elikagaien alorretan garapen ahalmen handia izango dutenak.
3.3 Petrolioa zulatzeko eta ekoizteko eremuak
CMC eta zelulosa-eter karboxilatua normalean erabiltzen dira industria-zulaketa-lohiak tratatzeko agente gisa, fluido-galera-agente gisa, erabiltzeko agente loditzaile gisa. Zelulosa-eter ez-ioniko gisa, HEC ere oso erabilia da petrolio-zulaketaren arloan, loditze-efektu ona, harea esekidura-ahalmen sendoa eta egonkortasuna, beroarekiko erresistentzia, gatz-eduki handia, kanalizazio-erresistentzia baxua, likido-galera gutxiago, kautxu azkarragatik. haustura eta hondakin gutxi. Gaur egun, ikerketa gehiago azido borikoaren gurutzaketa-agenteak eta metal gurutzaketa-agenteak erabiltzea da petrolio-zulaketetan erabiltzen den CMC aldatzeko, zelulosa-eter ez-ionikoen gurutzaketa-aldaketaren ikerketek gutxiago adierazten dute, baina zelulosa-eter ez-ionikoaren aldaketa hidrofobikoa nabarmena erakusten du. biskositatea, tenperatura eta gatzarekiko erresistentzia eta zizaila-egonkortasuna, sakabanaketa ona eta hidrolisi biologikoarekiko erresistentzia. Azido borikoa, metala, epoxidoa, epoxi halogenatutako alkanoak eta beste gurutzaketa-agente batzuek gurutzatuta egon ondoren, petrolioa zulatzeko eta ekoizteko erabiltzen den zelulosa eterrek bere loditzea, gatza eta tenperatura erresistentzia, egonkortasuna eta abar hobetu ditu, eta horrek aplikazio aukera handia du. etorkizuna.
3.4 Beste eremu batzuk
Zelulosa-eter loditzea, emultsioa, filma osatzea, babes koloidala, hezetasuna atxikitzea, atxikimendua, sentikortasunaren aurkakoa eta beste propietate bikain batzuk direla eta, gehiago erabiltzen da, goiko eremuez gain, papergintzan, zeramikan, ehungintzan eta tindatzean ere erabiltzen da, polimerizazio-erreakzioa eta beste eremu batzuk. Hainbat arlotako materialen propietateen eskakizunen arabera, gurutzaketa-agente desberdinak erabil daitezke gurutzaketa aldaketetarako, aplikazioaren eskakizunak betetzeko. Oro har, zelulosa-eter gurutzatua bi kategoriatan bana daiteke: zelulosa-eter eterifikatua eta zelulosa-eter esterifikatua. Aldehidoek, epoxidoek eta beste gurutzatzaile batzuek erreakzionatzen dute zelulosa eteraren gainean dagoen -Oh-rekin eter-oxigeno-lotura (-O-) eratzeko, eterifikazio gurutzatzaileei dagokiena. Azido karboxilikoak, fosfuroak, azido borikoak eta beste gurutzaketa-agente batzuek -OH-rekin erreakzionatzen dute zelulosa eteraren gainean ester loturak eratzeko, esterifikazio gurutzatzaileetako agenteei dagozkienak. CMC-ko karboxilo-taldeak gurutzadura-agentearen -OHarekin erreakzionatzen du zelulosa-eter esterifikatua ekoizteko. Gaur egun, gurutzaketa-aldaketa mota honi buruzko ikerketa gutxi daude, eta etorkizunean garatzeko aukera dago oraindik. Eter loturaren egonkortasuna ester loturarena baino hobea denez, eter motako zelulosa gurutzatuaren eterrek egonkortasun eta propietate mekaniko indartsuagoak ditu. Aplikazio-eremu desberdinen arabera, zelulosa-eterren gurutzaketa aldatzeko agente gurutzatzaile egokia hauta daiteke, aplikazioaren beharrak asetzen dituzten produktuak lortzeko.

4. Ondorioa

Gaur egun, industriak glioxala erabiltzen du zelulosa-eterra gurutzatzeko, disoluzio-denbora atzeratzeko, disoluzioan produktuaren opilatzeko arazoa konpontzeko. Glyoxal gurutzatutako zelulosa eterrek bere disolbagarritasuna alda dezake, baina ez du beste propietateetan hobekuntza nabarmenik. Gaur egun, oso gutxitan aztertzen da zelulosa-eter gurutzatzeko glioxala ez den beste gurutzaketa-agente batzuen erabilera. Zelulosa-eterra petrolio-zulaketetan, eraikuntzan, estalduran, elikaduran, medikuntzan eta beste industrietan oso erabilia denez, bere disolbagarritasunak, erreologiak eta propietate mekanikoek funtsezko zeregina dute bere aplikazioan. Crosslinking aldaketaren bidez, bere aplikazioaren errendimendua hobetu dezake hainbat esparrutan, aplikazioaren beharrak asetzeko. Esate baterako, azido karboxilikoak, azido fosforikoak, azido borikoak gurutzatzeko agenteak zelulosa eteraren esterifikaziorako bere aplikazioaren errendimendua hobetu dezake elikagaien eta medikuntzaren arloan. Hala ere, aldehidoak ezin dira erabili elikagaien eta sendagaien industrian, duten toxikotasun fisiologikoagatik. Azido borikoa eta metal gurutzaketa-agenteak lagungarriak dira petrolioaren eta gasaren haustura-fluidoaren errendimendua hobetzeko, petrolio-zulaketetan erabiltzen den zelulosa-eterra gurutzatu ondoren. Beste alkil gurutzaketa-agente batzuek, epiklorhidrina adibidez, zelulosa eteraren biskositatea, propietate erreologikoak eta propietate mekanikoak hobe ditzakete. Zientzia eta teknologiaren etengabeko garapenarekin, materialen propietateetarako hainbat industriaren eskakizunak etengabe hobetzen ari dira. Hainbat aplikazio-eremutan zelulosa eteraren errendimendu-eskakizunak betetzeko, etorkizuneko zelulosa eterraren gurutzaketaren inguruko ikerketak garapenerako aukera zabalak ditu.