Derivattivi tal-etere taċ-ċelluloża li jinħall fl-ilma

Ġew introdotti l-mekkaniżmu ta 'crosslinking, il-mogħdija u l-proprjetajiet ta' tipi differenti ta 'aġenti ta' crosslinking u etere taċ-ċelluloża li jinħall fl-ilma. Permezz ta 'crosslinking modifika, il-viskożità, il-proprjetajiet reoloġiċi, is-solubilità u l-proprjetajiet mekkaniċi tal-etere taċ-ċelluloża li jinħall fl-ilma jistgħu jitjiebu ħafna, sabiex titjieb il-prestazzjoni tal-applikazzjoni tagħha. Skont l-istruttura kimika u l-proprjetajiet ta 'crosslinkers differenti, it-tipi ta' reazzjonijiet ta 'modifika tal-crosslinking tal-etere taċ-ċelluloża ġew miġbura fil-qosor, u d-direzzjonijiet tal-iżvilupp ta' crosslinkers differenti f'diversi oqsma ta 'applikazzjoni tal-etere taċ-ċelluloża ġew miġbura fil-qosor. Fid-dawl tal-prestazzjoni eċċellenti tal-etere taċ-ċelluloża li jinħall fl-ilma modifikat permezz tal-crosslinking u l-ftit studji fid-dar u barra, il-modifika futura tal-crosslinking tal-etere taċ-ċelluloża għandha prospetti wesgħin għall-iżvilupp. Dan huwa għar-referenza tar-riċerkaturi rilevanti u l-intrapriżi tal-produzzjoni.
Kliem ewlieni: modifika tal-crosslinking; Eteru taċ-ċelluloża; Struttura kimika; Solubilità; Prestazzjoni tal-applikazzjoni

Eteru taċ-ċelluloża minħabba l-prestazzjoni eċċellenti tiegħu, bħala aġent li jħaxxen, aġent li jżomm l-ilma, kolla, binder u dispersant, kollojde protettiv, stabilizzatur, aġent ta 'sospensjoni, emulsifikant u aġent li jifforma film, użat ħafna fil-kisi, kostruzzjoni, pitrolju, kimika ta' kuljum, ikel u l-mediċina u industriji oħra. L-etere taċ-ċelluloża jinkludi prinċipalment ċelluloża tal-metil,ċelluloża idrossietil,carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose u tipi oħra ta 'etere imħallat. L-etere taċ-ċelluloża huwa magħmul minn fibra tal-qoton jew fibra tal-injam permezz ta 'alkalizzazzjoni, eterifikazzjoni, ċentrifugazzjoni tal-ħasil, tnixxif, proċess tat-tħin ippreparat, l-użu ta' aġenti ta 'eterifikazzjoni ġeneralment juża alkane aloġenat jew alkan epossidiku.
Madankollu, fil-proċess ta 'applikazzjoni ta' etere taċ-ċelluloża li jinħall fl-ilma, il-probabbiltà se tiltaqa 'ma' ambjent speċjali, bħal temperatura għolja u baxxa, ambjent ta 'bażi ​​ta' aċidu, ambjent joniku kumpless, dawn l-ambjenti se jikkawżaw it-tħaxxin, solubilità, żamma ta 'ilma, adeżjoni, kolla, sospensjoni stabbli u emulsifikazzjoni ta 'etere taċ-ċelluloża li jinħall fl-ilma huma affettwati ħafna, u saħansitra jwasslu għat-telf sħiħ tal-funzjonalità tiegħu.
Sabiex tittejjeb il-prestazzjoni tal-applikazzjoni tal-etere taċ-ċelluloża, huwa meħtieġ li titwettaq trattament ta 'crosslinking, bl-użu ta' aġenti differenti ta 'crosslinking, il-prestazzjoni tal-prodott hija differenti. Ibbażat fuq l-istudju ta 'diversi tipi ta' aġenti ta 'crosslinking u l-metodi ta' crosslinking tagħhom, flimkien mat-teknoloġija ta 'crosslinking fil-proċess tal-produzzjoni industrijali, dan id-dokument jiddiskuti l-crosslinking ta' etere taċ-ċelluloża ma 'tipi differenti ta' aġenti ta 'crosslinking, li jipprovdu referenza għall-modifika ta' crosslinking ta 'etere taċ-ċelluloża .

1.Structure u prinċipju ta 'crosslinking ta' etere taċ-ċelluloża

Etere taċ-ċellulożahuwa tip ta 'derivattivi taċ-ċelluloża, li hija sintetizzata permezz ta' reazzjoni ta 'sostituzzjoni ta' l-etere ta 'tliet gruppi ta' idroksil ta 'alkoħol fuq molekuli ta' ċelluloża naturali u alkane aloġenat jew alkan epossidu. Minħabba d-differenza tas-sostituenti, l-istruttura u l-proprjetajiet tal-etere taċ-ċelluloża huma differenti. Ir-reazzjoni tal-crosslinking tal-etere taċ-ċelluloża prinċipalment tinvolvi l-eterifikazzjoni jew l-esterifikazzjoni tal--OH (OH fuq iċ-ċirku tal-unità tal-glukożju jew il--OH fuq is-sostituent jew il-carboxil fuq is-sostituent) u l-aġent tal-crosslinking bi gruppi funzjonali binarji jew multipli, sabiex żewġ jew aktar molekuli tal-etere taċ-ċelluloża huma marbuta flimkien biex jiffurmaw struttura ta 'netwerk spazjali multidimensjonali. Dak huwa crosslinked cellulose ether.
B'mod ġenerali, etere taċ-ċelluloża u aġent ta 'crosslinking ta' soluzzjoni milwiema li jkun fiha aktar -OH bħal HEC, HPMC, HEMC, MC u CMC jistgħu jiġu eterifikati jew esterifikati crosslinked. Minħabba li CMC fih joni ta 'aċidu karbosiliku, il-gruppi funzjonali fl-aġent ta' crosslinking jistgħu jiġu esterifikati crosslinked ma 'jonji ta' aċidu karbosiliku.
Wara r-reazzjoni ta '-OH jew -COO- f'molekula ta' etere taċ-ċelluloża b'aġent ta 'crosslinking, minħabba t-tnaqqis tal-kontenut ta' gruppi li jinħall fl-ilma u l-formazzjoni ta 'struttura ta' netwerk multi-dimensjonali fis-soluzzjoni, is-solubilità, ir-reoloġija u l-proprjetajiet mekkaniċi tagħha se jinbidel. Bl-użu ta 'aġenti crosslinking differenti biex jirreaġixxu ma' l-etere taċ-ċelluloża, il-prestazzjoni ta 'l-applikazzjoni ta' l-etere taċ-ċelluloża se titjieb. Ġie ppreparat etere taċ-ċelluloża adattat għal applikazzjoni industrijali.

2. Tipi ta 'aġenti ta' crosslinking

2.1 Aldehydes crosslinking agents
L-aġenti tal-crosslinking tal-aldehyde jirreferu għal komposti organiċi li fihom il-grupp aldehyde (-CHO), li huma kimikament attivi u jistgħu jirreaġixxu ma 'hydroxyl, ammonja, amide u komposti oħra. Aldehyde crosslinking aġenti użati għaċ-ċelluloża u d-derivattivi tagħha jinkludu formaldehyde, glyoxal, glutaraldehyde, glyceraldehyde, eċċ Aldehyde grupp jista 'faċilment jirreaġixxi ma' żewġ -OH biex jiffurmaw aċetali taħt kondizzjonijiet aċidużi dgħajfa, u r-reazzjoni hija riversibbli. L-eteri taċ-ċelluloża komuni modifikati b'aġenti ta' crosslinking ta' aldeidi huma HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC u eteri oħra ta 'ċelluloża milwiema.
Grupp ta 'aldehyde wieħed huwa crosslinked ma' żewġ gruppi hydroxyl fuq il-katina molekulari ta 'l-etere taċ-ċelluloża, u l-molekuli ta' l-etere taċ-ċelluloża huma konnessi permezz tal-formazzjoni ta 'aċetali, li jiffurmaw struttura ta' spazju tan-netwerk, sabiex tinbidel is-solubilità tagħha. Minħabba r-reazzjoni ħielsa -OH bejn l-aġent crosslinking aldehyde u l-etere taċ-ċelluloża, l-ammont ta 'gruppi idrofiliċi molekulari jitnaqqas, li jirriżulta f'solubilità fqira fl-ilma tal-prodott. Għalhekk, billi tikkontrolla l-ammont ta 'aġent ta' crosslinking, crosslinking moderat ta 'etere taċ-ċelluloża jista' jdewwem il-ħin ta 'idratazzjoni u jipprevjeni li l-prodott jinħall malajr wisq f'soluzzjoni milwiema, li jirriżulta f'agglomerazzjoni lokali.
L-effett ta 'aldehyde crosslinking cellulose ether ġeneralment jiddependi fuq l-ammont ta' aldehyde, pH, l-uniformità tar-reazzjoni crosslinking, ħin ta 'crosslinking, u temperatura. Temperatura ta 'crosslinking għolja jew baxxa wisq u pH se jikkawżaw crosslinking irriversibbli minħabba l-hemiacetal f'aċetal, li jwassal għal etere taċ-ċelluloża kompletament insolubbli fl-ilma. L-ammont ta 'aldehyde u l-uniformità tar-reazzjoni ta' crosslinking jaffettwaw direttament il-grad ta 'crosslinking ta' etere taċ-ċelluloża.
Il-formaldehyde jintuża inqas għall-crosslinking tal-etere taċ-ċelluloża minħabba t-tossiċità għolja u l-volatilità għolja tiegħu. Fil-passat, il-formaldehyde intuża aktar fil-qasam tal-kisi, l-adeżivi, it-tessuti, u issa huwa gradwalment sostitwit b'aġenti ta 'crosslinking mhux formaldehyde b'tossiċità baxxa. L-effett crosslinking tal-glutaraldehyde huwa aħjar minn dak tal-glyoxal, iżda għandu riħa qawwija qawwija, u l-prezz tal-glutaraldehyde huwa relattivament għoli. B'konsiderazzjoni ġenerali, fl-industrija, il-glyoxal huwa komunement użat biex jgħaqqad l-etere taċ-ċelluloża li jinħall fl-ilma biex itejjeb is-solubilità tal-prodotti. Ġeneralment f'temperatura tal-kamra, pH 5 ~ 7 kondizzjonijiet aċidużi dgħajfa jistgħu jitwettqu reazzjoni crosslinking. Wara l-crosslinking, il-ħin ta 'idratazzjoni u l-ħin sħiħ ta' idratazzjoni ta 'l-etere taċ-ċelluloża se jsiru itwal, u l-fenomenu ta' agglomerazzjoni jiddgħajjef. Meta mqabbel ma 'prodotti mhux crosslinking, is-solubilità tal-etere taċ-ċelluloża hija aħjar, u mhux se jkun hemm prodotti mhux maħlula fis-soluzzjoni, li twassal għal applikazzjoni industrijali. Meta Zhang Shuangjian ipprepara hydroxypropyl methyl cellulose, l-aġent crosslinking glyoxal ġie sprejjat qabel it-tnixxif biex tinkiseb l-idrossipropyl methyl cellulose b'dispersjoni ta '100%, li ma twaħħalx flimkien meta tinħall u kellha dispersjoni u xoljiment veloċi, li solviet il-pakkett fil-prattika applikazzjoni u espandiet il-qasam tal-applikazzjoni.
Fil-kondizzjoni alkalina, il-proċess riversibbli tal-formazzjoni tal-aċetal se jitkisser, il-ħin tal-idratazzjoni tal-prodott se jitqassar, u l-karatteristiċi ta 'dissoluzzjoni tal-etere taċ-ċelluloża mingħajr crosslinking jiġu restawrati. Matul il-preparazzjoni u l-produzzjoni ta ' l-etere taċ-ċelluloża, ir-reazzjoni crosslinking ta ' l-aldehydes normalment titwettaq wara l-proċess ta ' reazzjoni ta ' l-etheration, jew fil-fażi likwida tal-proċess tal-ħasil jew fil-fażi solida wara ċ-ċentrifugazzjoni. Ġeneralment, fil-proċess tal-ħasil, l-uniformità tar-reazzjoni tal-crosslinking hija tajba, iżda l-effett tal-crosslinking huwa fqir. Madankollu, minħabba l-limitazzjonijiet tat-tagħmir tal-inġinerija, l-uniformità tal-cross-linking fil-fażi solida hija fqira, iżda l-effett tal-cross-linking huwa relattivament aħjar u l-ammont ta 'crosslinking użat huwa relattivament żgħir.
Aldehydes crosslinking aġenti modifikati etere taċ-ċelluloża li jinħall fl-ilma, minbarra li jtejbu s-solubilità tiegħu, hemm ukoll rapporti li jistgħu jintużaw biex itejbu l-proprjetajiet mekkaniċi tiegħu, l-istabbiltà tal-viskożità u proprjetajiet oħra. Pereżempju, Peng Zhang uża glyoxal biex jgħaqqad ma 'HEC, u esplora l-influwenza tal-konċentrazzjoni tal-aġent ta' crosslinking, crosslinking pH u temperatura ta 'crosslinking fuq is-saħħa mxarrba ta' HEC. Ir-riżultati juru li taħt l-aħjar kondizzjoni ta 'crosslinking, is-saħħa mxarrba tal-fibra HEC wara l-crosslinking tiżdied b'41.5%, u l-prestazzjoni tagħha titjieb b'mod sinifikanti. Zhang Jin uża raża fenolika li tinħall fl-ilma, glutaraldehyde u trichloroacetaldehyde biex crosslink CMC. Billi tqabbel il-proprjetajiet, is-soluzzjoni tar-reżina fenolika li tinħall fl-ilma crosslinked CMC kellha l-inqas tnaqqis fil-viskożità wara trattament ta 'temperatura għolja, jiġifieri, l-aħjar reżistenza għat-temperatura.
2.2 Aġenti ta' crosslinking ta' l-aċidu karboksiliku
L-aġenti tal-crosslinking tal-aċidu karboksiliku jirreferu għall-komposti tal-aċidu polycarboxylic, prinċipalment inklużi l-aċidu suċċiniku, l-aċidu maliku, l-aċidu tartariku, l-aċidu ċitriku u aċidi binarji jew polycarboxylic oħra. Il-crosslinkers tal-aċidu karboksiliku l-ewwel intużaw fil-crosslinking tal-fibri tad-drapp biex itejbu l-intoppi tagħhom. Il-mekkaniżmu ta 'crosslinking huwa kif ġej: il-grupp karbossiliku jirreaġixxi mal-grupp hydroxyl ta' molekula taċ-ċelluloża biex jipproduċi etere taċ-ċelluloża inkroċjat esterifikat. Welch u Yang et al. kienu l-ewwel li studjaw il-mekkaniżmu ta 'crosslinking ta' crosslinkers ta 'aċidu karbossiliku. Il-proċess ta 'crosslinking kien kif ġej: taħt ċerti kundizzjonijiet, iż-żewġ gruppi ta' aċidu karbossiliku adjaċenti f'crosslinkers ta 'aċidu karbossiliku l-ewwel iddeidrataw biex jiffurmaw anidride ċikliku, u l-anidride rreaġixxa ma' OH f'molekuli taċ-ċelluloża biex jiffurmaw etere taċ-ċelluloża crosslinked bi struttura spazjali tan-netwerk.
L-aġenti tal-crosslinking tal-aċidu carboxylic ġeneralment jirreaġixxu ma ' l-etere taċ-ċelluloża li jkun fih sostituenti hydroxyl. Minħabba li l-aġenti tal-crosslinking tal-aċidu karbossiliku huma solubbli fl-ilma u mhux tossiċi, intużaw ħafna fl-istudju tal-injam, lamtu, chitosan u ċelluloża f'dawn l-aħħar snin
Derivattivi u modifika ta 'crosslinking esterifikazzjoni polimeru naturali oħra, sabiex tittejjeb il-prestazzjoni tal-qasam ta' applikazzjoni tagħha.
Hu Hanchang et al. katalizzatur ipofosfit tas-sodju użat biex jadotta erba' aċidi polycarboxylic bi strutturi molekulari differenti: Propane tricarboxylic acid (PCA), 1,2,3, 4-butane tetracarboxylic acid (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA) ġew użati biex jintemm drappijiet tal-qoton. Ir-riżultati wrew li l-istruttura ċirkolari tad-drapp tal-qoton tal-irfinar tal-aċidu polycarboxylic għandha prestazzjoni aħjar ta 'rkupru tat-titkemmex. Il-molekuli ta 'aċidu polycarboxylic ċikliku huma aġenti ta' crosslinking potenzjalment effettivi minħabba r-riġidità akbar tagħhom u l-effett ta 'crosslinking aħjar minn molekuli ta' katina ta 'aċidu carboxylic.
Wang Jiwei et al. uża l-aċidu mħallat ta 'aċidu ċitriku u anidride aċetiku biex jagħmel esterifikazzjoni u modifika ta' crosslinking tal-lamtu. Billi ttestjaw il-proprjetajiet tar-riżoluzzjoni tal-ilma u t-trasparenza tal-pejst, huma kkonkludew li l-lamtu esterifikat inkroċjat kellu stabbiltà aħjar tal-friża-tidwib, trasparenza tal-pejst aktar baxxa u stabbiltà termali tal-viskożità aħjar mill-lamtu.
Gruppi ta 'aċidu karboksiliku jistgħu jtejbu s-solubilità, il-bijodegradabilità u l-proprjetajiet mekkaniċi tagħhom wara reazzjoni ta' crosslinking ta 'esterifikazzjoni ma' l-attivi -OH f'diversi polimeri, u komposti ta 'aċidu karboksiliku għandhom proprjetajiet mhux tossiċi jew tossiċi baxxi, li għandha prospetti wesgħin għall-modifika ta' crosslinking ta 'ilma- etere taċ-ċelluloża solubbli fl-oqsma tal-grad tal-ikel, tal-grad farmaċewtiku u tal-kisi.
2.3 Aġent ta 'crosslinking kompost epoxy
L-aġent ta 'crosslinking epoxy fih żewġ gruppi epossidiċi jew aktar, jew komposti epossidiċi li fihom gruppi funzjonali attivi. Taħt l-azzjoni ta 'katalisti, gruppi epossidiċi u gruppi funzjonali jirreaġixxu ma' l-OH f'komposti organiċi biex jiġġeneraw makromolekuli bi struttura tan-netwerk. Għalhekk, jista 'jintuża għall-crosslinking ta' etere taċ-ċelluloża.
Il-viskożità u l-proprjetajiet mekkaniċi tal-etere taċ-ċelluloża jistgħu jittejbu permezz ta 'crosslinking epoxy. L-epossidi l-ewwel intużaw biex jittrattaw il-fibri tad-drapp u wrew effett ta 'tlestija tajjeb. Madankollu, hemm ftit rapporti dwar il-modifika tal-cross-linking tal-etere taċ-ċelluloża mill-epossidi. Hu Cheng et al żviluppaw crosslinker kompost epoxy multifunzjonali ġdid: EPTA, li tejbet l-irkupru elastiku imxarrab Angolu ta 'drappijiet tal-ħarir reali minn 200º qabel it-trattament għal 280º. Barra minn hekk, il-ħlas pożittiv tal-crosslinker żied b'mod sinifikanti r-rata taż-żebgħa u r-rata ta 'assorbiment ta' drappijiet tal-ħarir reali għal żebgħa ta 'aċidu. L-aġent ta 'crosslinking kompost epoxy użat minn Chen Xiaohui et al. : polyethylene glycol diglycidyl ether (PGDE) huwa crosslinked mal-ġelatina. Wara crosslinking, l-idroġel tal-ġelatina għandu prestazzjoni eċċellenti ta 'rkupru elastiku, bl-ogħla rata ta' rkupru elastiku sa 98.03%. Ibbażat fuq l-istudji dwar il-modifika ta 'cross-linking ta' polimeri naturali bħal drapp u ġelatina minn ossidi ċentrali fil-letteratura, il-modifika ta 'cross-linking ta' etere taċ-ċelluloża ma 'epossidi għandha wkoll prospett promettenti.
Epichlorohydrin (magħruf ukoll bħala epichlorohydrin) huwa aġent crosslinking użat komunement għat-trattament ta 'materjali polimeri naturali li fihom -OH, -NH2 u gruppi attivi oħra. Wara l-crosslinking epichlorohydrin, il-viskożità, reżistenza għall-aċidu u alkali, reżistenza għat-temperatura, reżistenza għall-melħ, reżistenza għall-shear u proprjetajiet mekkaniċi tal-materjal se jitjiebu. Għalhekk, l-applikazzjoni ta 'epichlorohydrin fil-crosslinking ta' l-etere taċ-ċelluloża għandha sinifikat kbir ta 'riċerka. Pereżempju, Su Maoyao għamel materjal assorbenti ħafna billi uża CMC crosslinked epiclorohydrin. Huwa ddiskuta l-influwenza tal-istruttura tal-materjal, il-grad ta 'sostituzzjoni u l-grad ta' crosslinking fuq il-proprjetajiet ta 'adsorbiment, u sab li l-valur tar-ritenzjoni tal-ilma (WRV) u l-valur tar-ritenzjoni tas-salmura (SRV) tal-prodott magħmul b'madwar 3% aġent ta' crosslinking żdied b'26 darbiet u 17-il darba, rispettivament. Meta Ding Changguang et al. ippreparat karbossimetil cellulose estremament viskuż, epichlorohydrin ġie miżjud wara eterifikazzjoni għal crosslinking. B'paragun, il-viskożità tal-prodott crosslinked kienet sa 51% ogħla minn dik tal-prodott mhux crosslinked.
2.4 Aġenti tal-crosslinking tal-aċidu boriku
L-aġenti tal-crosslinking boriċi jinkludu prinċipalment aċidu boriku, borax, borate, organoborate u aġenti oħra ta 'crosslinking li fihom borate. Il-mekkaniżmu ta 'crosslinking huwa ġeneralment maħsub li huwa li l-aċidu boriku (H3BO3) jew il-borat (B4O72-) jifforma jone ta' tetrahydroxy borate (B(OH)4-) fis-soluzzjoni, u mbagħad jiddeidrat mal--Oh fil-kompost. Ifforma kompost inkroċjat bi struttura tan-netwerk.
Crosslinkers tal-aċidu boriku jintużaw ħafna bħala awżiljarji fil-mediċina, ħġieġ, ċeramika, pitrolju u oqsma oħra. Is-saħħa mekkanika tal-materjal ittrattat bl-aġent tal-crosslinking tal-aċidu boriku se titjieb, u tista 'tintuża għall-crosslinking tal-etere taċ-ċelluloża, sabiex ittejjeb il-prestazzjoni tagħha.
Fis-sittinijiet, il-boron inorganiku (borax, aċidu boriku u tetraborate tas-sodju, eċċ.) Kien l-aġent ta 'crosslinking prinċipali użat fl-iżvilupp tal-fluwidu tat-tkissir ibbażat fuq l-ilma tal-oqsma taż-żejt u tal-gass. Borax kien l-ewwel aġent ta' crosslinking użat. Minħabba n-nuqqasijiet ta 'boron inorganiku, bħal ħin qasir ta' crosslinking u reżistenza fqira għat-temperatura, l-iżvilupp ta 'aġent ta' crosslinking organoboron sar hotspot ta 'riċerka. Ir-riċerka tal-organoboron bdiet fis-snin disgħin. Minħabba l-karatteristiċi tiegħu ta 'reżistenza għat-temperatura għolja, kolla faċli biex tinkiser, crosslinking ittardjat kontrollabbli, eċċ., organoboron kiseb effett ta' applikazzjoni tajjeb fit-tkissir tal-qasam taż-żejt u tal-gass. Liu Ji et al. żviluppat aġent crosslinking polimeru li fih grupp ta 'aċidu fenilboriku, l-aġent crosslinking imħallat ma' aċidu akriliku u polimeru polyol b'reazzjoni ta 'grupp ester succinimide, il-kolla bijoloġika li tirriżulta għandha prestazzjoni komprensiva eċċellenti, tista' turi adeżjoni tajba u proprjetajiet mekkaniċi f'ambjent umdu, u jista 'jkun adeżjoni aktar sempliċi. Yang Yang et al. ipproduċa aġent ta 'crosslinking tal-boron taż-żirkonju reżistenti għal temperatura għolja, li ntuża biex jgħaqqad il-fluwidu tal-bażi tal-ġel guanidine tal-fluwidu tal-ksur, u tejbet ħafna t-temperatura u r-reżistenza għat-tqattigħ tal-fluwidu tal-qsim wara trattament ta' cross-linking. Ġiet irrappurtata l-modifika tal-etere tal-karbossimetil taċ-ċelluloża b'aġent ta' crosslinking tal-aċidu boriku fil-fluwidu tat-tħaffir taż-żejt mhux raffinat. Minħabba l-istruttura speċjali tiegħu, jista 'jintuża fil-mediċina u l-kostruzzjoni
Crosslinking ta ' l-etere taċ-ċelluloża fil-kostruzzjoni, kisi u oqsma oħra.
2.5 Aġent ta 'crosslinking tal-fosfid
L-aġenti ta' crosslinking tal-fosfati prinċipalment jinkludu fosfru trichloroxy (phosphoacyl chloride), trimetafosfat tas-sodju, tripolifosfat tas-sodju, eċċ. Il-mekkaniżmu ta' crosslinking huwa li bond PO jew bond P-Cl huwa esterifikat bil-molekulari -OH f'soluzzjoni milwiema biex jipproduċi difosfat, li jifforma struttura tan-netwerk .
Aġent ta 'crosslinking tal-fosfid minħabba tossiċità mhux tossika jew baxxa, użat ħafna fl-ikel, modifika ta' crosslinking ta 'materjal polimeru tal-mediċina, bħal lamtu, chitosan u trattament ta' crosslinking polimeru naturali ieħor. Ir-riżultati juru li l-proprjetajiet ta 'ġelatinizzazzjoni u nefħa tal-lamtu jistgħu jinbidlu b'mod sinifikanti billi żżid ammont żgħir ta' aġent ta 'crosslinking fosfid. Wara l-crosslinking tal-lamtu, it-temperatura tal-ġelatinizzazzjoni tiżdied, l-istabbiltà tal-pejst titjieb, ir-reżistenza tal-aċidu hija aħjar mill-lamtu oriġinali, u s-saħħa tal-film tiżdied.
Hemm ukoll ħafna studji dwar il-crosslinking ta 'chitosan b'aġent ta' crosslinking fosfid, li jista 'jtejjeb is-saħħa mekkanika tiegħu, l-istabbiltà kimika u proprjetajiet oħra. Fil-preżent, m'hemm l-ebda rapporti dwar l-użu ta 'aġent ta' crosslinking fosfid għat-trattament ta 'crosslinking ta' l-etere taċ-ċelluloża. Minħabba li l-etere u l-lamtu taċ-ċelluloża, il-kitosan u polimeri naturali oħra fihom -OH aktar attiv, u l-aġent tal-crosslinking tal-fosfid għandu proprjetajiet fiżjoloġiċi mhux tossiċi jew ta 'tossiċità baxxa, l-applikazzjoni tiegħu fir-riċerka tal-crosslinking tal-etere taċ-ċelluloża għandha wkoll prospetti potenzjali. Bħal CMC użat fl-ikel, qasam ta 'grad toothpaste b'modifika ta' aġent ta 'crosslinking fosfid, jista' jtejjeb it-tħaxxin tiegħu, proprjetajiet reoloġiċi. MC, HPMC u HEC użati fil-qasam tal-mediċina jistgħu jittejbu bl-aġent crosslinking fosfid.
2.6 Aġenti oħra ta' crosslinking
L-aldehydes, l-epossidi u l-crosslinking ta 'l-eter taċ-ċelluloża ta' hawn fuq jappartjenu għal crosslinking ta 'eterifikazzjoni, aċidu karbossiliku, aċidu boriku u aġent ta' crosslinking fosfid jappartjenu għal crosslinking ta 'esterifikazzjoni. Barra minn hekk, l-aġenti crosslinking użati għall-crosslinking tal-etere taċ-ċelluloża jinkludu wkoll komposti isocyanate, komposti idrossimetiliċi tan-nitroġenu, komposti sulfhydryl, aġenti crosslinking tal-metall, aġenti crosslinking organosilicon, eċċ. Il-karatteristiċi komuni tal-istruttura molekulari tagħha hija li l-molekula fiha gruppi funzjonali multipli li huma faċli biex tirreaġixxi ma '-OH, u tista' tifforma struttura ta 'netwerk multi-dimensjonali wara crosslinking. Il-proprjetajiet tal-prodotti ta 'crosslinking huma relatati mat-tip ta' aġent ta 'crosslinking, grad ta' crosslinking u kundizzjonijiet ta 'crosslinking.
Badit · Pabin · Condu et al. użat toluene diisocyanate (TDI) biex crosslink metil cellulose. Wara l-crosslinking, it-temperatura tat-transizzjoni tal-ħġieġ (Tg) żdiedet biż-żieda tal-perċentwali ta 'TDI, u l-istabbiltà tas-soluzzjoni milwiema tagħha tjiebet. TDI huwa wkoll komunement użat għall-modifika crosslinking fl-adeżivi, kisjiet u oqsma oħra. Wara l-modifika, il-proprjetà adeżiva, ir-reżistenza għat-temperatura u r-reżistenza għall-ilma tal-film se titjieb. Għalhekk, TDI jista 'jtejjeb il-prestazzjoni tal-etere taċ-ċelluloża użat fil-kostruzzjoni, kisi u adeżivi permezz ta' modifika ta 'crosslinking.
It-teknoloġija tal-crosslinking tad-disulfide tintuża ħafna fil-modifika ta 'materjali mediċi u għandha ċertu valur ta' riċerka għall-crosslinking ta 'prodotti tal-etere taċ-ċelluloża fil-qasam tal-mediċina. Shu Shujun et al. β-cyclodextrin akkoppjat b'mikrosferi tas-silika, chitosan mercaptoylated inkroċjat u glucan permezz ta 'saff ta' qoxra gradjent, u mikrosferi tas-silika mneħħija biex jiksbu nanocapses crosslinked disulfide, li wrew stabbiltà tajba f'pH fiżjoloġiku simulat.
L-aġenti crosslinking tal-metall huma prinċipalment komposti inorganiċi u organiċi ta 'joni tal-metall għoli bħal Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) u Fe(III). Il-joni tal-metall għoli huma polimerizzati biex jiffurmaw joni multi-nukleari tal-pont tal-hydroxyl permezz tal-idratazzjoni, l-idrolisi u l-pont tal-hydroxyl. Ġeneralment huwa maħsub li l-cross-linking ta 'jonji tal-metall ta' valenza għolja huwa prinċipalment permezz ta 'jonji ta' pont ta 'hydroxyl multi-nukleati, li huma faċli biex jikkombinaw ma' gruppi ta 'aċidu karbosiliku biex jiffurmaw polimeri ta' struttura spazjali multi-dimensjonali. Xu Kai et al. studjat il-proprjetajiet reoloġiċi ta 'Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) u Fe(III) serje ta' metall bi prezz għoli cross-linked carboxymethyl hydroxypropyl cellulose (CMHPC) u l-istabbiltà termali, telf ta 'filtrazzjoni , kapaċità ta 'ramel sospiża, residwu ta' tkissir tal-kolla u kompatibilità tal-melħ wara l-applikazzjoni. Ir-riżultati wrew li, Il-crosslinker tal-metall għandu l-proprjetajiet meħtieġa għall-aġent tas-siment tal-fluwidu tal-qsim tal-bir taż-żejt.

3. Titjib fil-prestazzjoni u żvilupp tekniku ta 'etere taċ-ċelluloża permezz ta' modifika ta 'crosslinking

3.1 Żebgħa u kostruzzjoni
Ether taċ-ċelluloża prinċipalment HEC, HPMC, HEMC u MC huma aktar użati fil-qasam tal-kostruzzjoni, kisi, dan it-tip ta 'etere taċ-ċelluloża għandu jkollu reżistenza tajba għall-ilma, tħaxxin, reżistenza għall-melħ u t-temperatura, reżistenza għall-shear, ħafna drabi użata f'mehrież tas-siment, żebgħa tal-lattiċe , kolla tal-madum taċ-ċeramika, żebgħa tal-ħajt ta 'barra, Laker u l-bqija. Minħabba l-bini, ir-rekwiżiti tal-qasam tal-kisi tal-materjali għandu jkollhom saħħa mekkanika tajba u stabbiltà, ġeneralment jagħżlu aġent ta 'crosslinking tat-tip ta' eterifikazzjoni għal modifika tal-crosslinking tal-etere taċ-ċelluloża, bħall-użu ta 'alkan aloġenat epossidiku, aġent ta' crosslinking tal-aċidu boriku għall-crosslinking tiegħu, jista 'jtejjeb il-prodott viskożità, melħ u reżistenza għat-temperatura, reżistenza għall-shear u proprjetajiet mekkaniċi.
3.2 Oqsma tal-mediċina, ikel u kimiċi ta 'kuljum
MC, HPMC u CMC fl-etere taċ-ċelluloża li jinħall fl-ilma ħafna drabi jintużaw f'materjali tal-kisi farmaċewtiċi, addittivi farmaċewtiċi ta 'rilaxx bil-mod u sustanzi li jħaxxnu farmaċewtiċi likwidi u stabilizzatur tal-emulsjoni. CMC jista 'jintuża wkoll bħala emulsifikatur u sustanzi li jħaxxnu fil-jogurt, prodotti tal-ħalib u toothpaste. HEC u MC jintużaw fil-qasam kimiku ta 'kuljum biex jeħxien, ixerrdu u omoġenizzaw. Minħabba li l-qasam tal-mediċina, l-ikel u l-grad kimiku ta 'kuljum jeħtieġ materjali sikuri u mhux tossiċi, għalhekk, għal dan it-tip ta' etere taċ-ċelluloża jista 'jintuża aċidu fosforiku, aġent ta' crosslinking ta 'aċidu karbossiliku, aġent ta' crosslinking sulfhydryl, eċċ., Wara modifika ta 'crosslinking, jista' ittejjeb il-viskożità tal-prodott, l-istabbiltà bijoloġika u proprjetajiet oħra.
HEC rarament jintuża fl-oqsma tal-mediċina u l-ikel, iżda minħabba li l-HEC huwa etere taċ-ċelluloża mhux joniku b'solubilità qawwija, għandu l-vantaġġi uniċi tiegħu fuq MC, HPMC u CMC. Fil-futur, se jkun inkroċjat minn aġenti ta 'crosslinking sikuri u mhux tossiċi, li se jkollhom potenzjal kbir ta' żvilupp fl-oqsma tal-mediċina u l-ikel.
3.3 Żoni ta 'tħaffir u produzzjoni taż-żejt
CMC u etere taċ-ċelluloża carboxylated huma komunement użati bħala aġent tat-trattament tat-tajn tat-tħaffir industrijali, aġent ta 'telf ta' fluwidu, aġent li jħaxxin għall-użu. Bħala etere taċ-ċelluloża mhux joniku, HEC huwa wkoll użat ħafna fil-qasam tat-tħaffir taż-żejt minħabba l-effett ta 'tħaxxin tajjeb tiegħu, kapaċità qawwija ta' sospensjoni tar-ramel u stabbiltà, reżistenza għas-sħana, kontenut għoli ta 'melħ, reżistenza baxxa tal-pipeline, inqas telf ta' likwidu, gomma veloċi tkissir u residwu baxx. Fil-preżent, aktar riċerka hija l-użu ta ' l-aċidu boriku crosslinking aġenti u metall crosslinking aġenti biex jimmodifika CMC użat fil-qasam tat-tħaffir taż-żejt, mhux joniċi cellulose ether crosslinking modifika riċerka rapporti inqas, iżda l-modifika idrofobika ta ' l-etere taċ-ċelluloża mhux joniċi, li juru sinifikanti viskożità, temperatura u reżistenza għall-melħ u stabbiltà shear, dispersjoni tajba u reżistenza għall-idroliżi bijoloġika. Wara li jkun crosslinked minn aċidu boriku, metall, epossidu, alkani aloġenati epossidiċi u aġenti oħra ta 'crosslinking, etere taċ-ċelluloża użat fit-tħaffir taż-żejt u l-produzzjoni tejbet it-tħaxxin, ir-reżistenza tal-melħ u t-temperatura, l-istabbiltà u l-bqija tiegħu, li għandha prospett ta' applikazzjoni kbir fil- futur.
3.4 Oqsma Oħra
Eteru taċ-ċelluloża minħabba tħaxxin, emulsifikazzjoni, formazzjoni ta 'film, protezzjoni kollojdali, żamma ta' umdità, adeżjoni, anti-sensittività u proprjetajiet eċċellenti oħra, użati b'mod aktar wiesa ', minbarra l-oqsma ta' hawn fuq, użati wkoll fil-produzzjoni tal-karta, ċeramika, stampar tat-tessuti u żebgħa, reazzjoni ta 'polimerizzazzjoni u oqsma oħra. Skont ir-rekwiżiti tal-proprjetajiet tal-materjal f'diversi oqsma, jistgħu jintużaw aġenti differenti ta 'crosslinking għall-modifika tal-crosslinking biex jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-applikazzjoni. B'mod ġenerali, l-etere taċ-ċelluloża inkroċjat jista 'jinqasam f'żewġ kategoriji: eteru taċ-ċelluloża inkroċjat eterifikat u etere taċ-ċelluloża inkroċjat esterifikat. Aldeidi, epossidi u crosslinkers oħra jirreaġixxu mal--Oh fuq l-etere taċ-ċelluloża biex jiffurmaw rabta etere-ossiġnu (-O-), li tappartjeni għal crosslinkers ta 'eterifikazzjoni. Aċidu karbossiliku, fosfid, aċidu boriku u aġenti oħra ta 'crosslinking jirreaġixxu mal--OH fuq l-etere taċ-ċelluloża biex jiffurmaw rabtiet ester, li jappartjenu għal aġenti ta' crosslinking ta 'esterifikazzjoni. Il-grupp karbossiliku f'CMC jirreaġixxi mal--OH fl-aġent ta' crosslinking biex jipproduċi etere taċ-ċelluloża inkroċjat esterifikat. Bħalissa, hemm ftit riċerki dwar dan it-tip ta 'modifika ta' crosslinking, u għad hemm lok għal żvilupp fil-futur. Minħabba li l-istabbiltà tal-bond tal-etere hija aħjar minn dik tal-bond tal-ester, l-etere taċ-ċelluloża crosslinked tat-tip tal-etere għandu stabbiltà u proprjetajiet mekkaniċi aktar b'saħħithom. Skont l-oqsma ta 'applikazzjoni differenti, jista' jintgħażel aġent ta 'crosslinking xieraq għall-modifika tal-crosslinking tal-etere taċ-ċelluloża, sabiex jinkisbu prodotti li jissodisfaw il-ħtiġijiet tal-applikazzjoni.

4. Konklużjoni

Fil-preżent, l-industrija tuża glyoxal biex crosslink etere taċ-ċelluloża, sabiex idewwem il-ħin ta 'dissoluzzjoni, biex issolvi l-problema ta' caking tal-prodott waqt ix-xoljiment. Glyoxal crosslinked cellulose ether jista 'biss ibiddel is-solubilità tiegħu, iżda m'għandux titjib ovvju fuq proprjetajiet oħra. Fil-preżent, l-użu ta 'crosslinking aġenti oħra għajr glyoxal għall-crosslinking ta' l-etere taċ-ċelluloża huwa rari studjat. Minħabba li l-etere taċ-ċelluloża huwa użat ħafna fit-tħaffir taż-żejt, il-kostruzzjoni, il-kisi, l-ikel, il-mediċina u industriji oħra, is-solubilità, ir-reoloġija, il-proprjetajiet mekkaniċi tiegħu għandhom rwol kruċjali fl-applikazzjoni tiegħu. Permezz ta 'modifika tal-crosslinking, tista' ttejjeb il-prestazzjoni tal-applikazzjoni tagħha f'diversi oqsma, sabiex tilħaq il-ħtiġijiet tal-applikazzjoni. Pereżempju, l-aċidu karbossiliku, l-aċidu fosforiku, l-aġent ta 'crosslinking tal-aċidu boriku għall-esterifikazzjoni tal-etere taċ-ċelluloża jista' jtejjeb il-prestazzjoni tal-applikazzjoni tiegħu fil-qasam tal-ikel u l-mediċina. Madankollu, l-aldeidi ma jistgħux jintużaw fl-industrija tal-ikel u l-mediċina minħabba t-tossiċità fiżjoloġika tagħhom. L-aċidu boriku u l-aġenti tal-crosslinking tal-metall huma ta 'għajnuna biex itejbu l-prestazzjoni tal-fluwidu tal-ksur taż-żejt u tal-gass wara l-crosslinking tal-etere taċ-ċelluloża użat fit-tħaffir taż-żejt. Alkyl crosslinking aġenti oħra, bħal epichlorohydrin, jistgħu jtejbu l-viskożità, il-proprjetajiet reoloġiċi u l-proprjetajiet mekkaniċi tal-etere taċ-ċelluloża. Bl-iżvilupp kontinwu tax-xjenza u t-teknoloġija, ir-rekwiżiti ta 'diversi industriji għall-proprjetajiet materjali qed jitjiebu kontinwament. Sabiex tissodisfa r-rekwiżiti tal-prestazzjoni tal-etere taċ-ċelluloża f'diversi oqsma ta 'applikazzjoni, ir-riċerka futura dwar il-crosslinking tal-etere taċ-ċelluloża għandha prospetti wesgħin għall-iżvilupp.