Vannløselige celluloseeterderivater

Tverrbindingsmekanismen, veien og egenskapene til forskjellige typer tverrbindingsmidler og vannløselig celluloseeter ble introdusert. Ved tverrbindingsmodifikasjon kan viskositeten, de reologiske egenskapene, løseligheten og de mekaniske egenskapene til vannløselig celluloseeter forbedres betydelig, for å forbedre påføringsytelsen. I henhold til den kjemiske strukturen og egenskapene til forskjellige tverrbindere, ble typene av celluloseeter-tverrbindingsmodifikasjonsreaksjoner oppsummert, og utviklingsretningene til forskjellige tverrbindere i forskjellige bruksområder for celluloseeter ble oppsummert. I lys av den utmerkede ytelsen til vannløselig celluloseeter modifisert ved tverrbinding og de få studier i inn- og utland, har den fremtidige tverrbindingsmodifikasjonen av celluloseeter brede utsikter for utvikling. Dette er til referanse for relevante forskere og produksjonsbedrifter.
Stikkord: tverrbindingsmodifikasjon; Celluloseeter; Kjemisk struktur; Løselighet; Applikasjonsytelse

Celluloseeter på grunn av sin utmerkede ytelse, som fortykningsmiddel, vannretensjonsmiddel, lim, bindemiddel og dispergeringsmiddel, beskyttende kolloid, stabilisator, suspensjonsmiddel, emulgator og filmdannende middel, mye brukt i belegg, konstruksjon, petroleum, daglig kjemikalie, mat og medisin og andre industrier. Celluloseeter inkluderer hovedsakelig metylcellulose,hydroksyetylcellulose,karboksymetylcellulose, etylcellulose, hydroksypropylmetylcellulose, hydroksyetylmetylcellulose og andre typer blandet eter. Celluloseeter er laget av bomullsfiber eller trefiber ved alkalisering, foretring, vaskesentrifugering, tørking, preparert slipeprosess, bruk av foretringsmidler bruker vanligvis halogenert alkan eller epoksyalkan.
Imidlertid, i påføringsprosessen av vannløselig celluloseeter, vil sannsynligheten møte spesielle omgivelser, for eksempel høy og lav temperatur, syre-base miljø, komplekst ionisk miljø, disse miljøene vil føre til fortykning, løselighet, vannretensjon, adhesjon, lim, stabil suspensjon og emulgering av vannløselig celluloseeter er sterkt påvirket, og fører til og med til fullstendig tap av funksjonalitet.
For å forbedre påføringsytelsen til celluloseeter, er det nødvendig å utføre tverrbindingsbehandling ved å bruke forskjellige tverrbindingsmidler, produktets ytelse er forskjellig. Basert på studiet av ulike typer tverrbindingsmidler og deres tverrbindingsmetoder, kombinert med tverrbindingsteknologien i den industrielle produksjonsprosessen, diskuterer denne artikkelen tverrbindingen av celluloseeter med forskjellige typer tverrbindingsmidler, og gir referanse for tverrbindingsmodifikasjonen av celluloseeter .

1. Struktur og tverrbindingsprinsipp for celluloseeter

Celluloseeterer en slags cellulosederivater, som syntetiseres ved etersubstitusjonsreaksjon av tre alkoholhydroksylgrupper på naturlige cellulosemolekyler og halogenert alkan eller epoksidalkan. På grunn av forskjellen mellom substituenter er strukturen og egenskapene til celluloseeter forskjellige. Tverrbindingsreaksjonen av celluloseeter involverer hovedsakelig foretring eller forestring av -OH (OH på glukoseenhetsringen eller -OH på substituenten eller karboksylen på substituenten) og tverrbindingsmidlet med binære eller multiple funksjonelle grupper, slik at to eller flere celluloseetermolekyler er koblet sammen for å danne en flerdimensjonal romlig nettverksstruktur. Det er tverrbundet celluloseeter.
Generelt sett kan celluloseeter og tverrbindingsmiddel av vandig løsning inneholdende mer -OH slik som HEC, HPMC, HEMC, MC og CMC foretres eller forestres tverrbundet. Fordi CMC inneholder karboksylsyreioner, kan de funksjonelle gruppene i tverrbindingsmidlet være forestret tverrbundet med karboksylsyreioner.
Etter reaksjonen av -OH eller -COO- i celluloseetermolekyl med tverrbindingsmiddel, på grunn av reduksjonen av innholdet av vannløselige grupper og dannelsen av en flerdimensjonal nettverksstruktur i løsning, dens løselighet, reologi og mekaniske egenskaper vil bli endret. Ved å bruke forskjellige tverrbindingsmidler for å reagere med celluloseeter, vil påføringsytelsen til celluloseeter bli forbedret. Celluloseeter egnet for industriell anvendelse ble fremstilt.

2. Typer tverrbindingsmidler

2.1 Aldehyder-tverrbindingsmidler
Aldehydtverrbindingsmidler refererer til organiske forbindelser som inneholder aldehydgruppe (-CHO), som er kjemisk aktive og kan reagere med hydroksyl, ammoniakk, amid og andre forbindelser. Aldehydtverrbindingsmidler som brukes til cellulose og derivater av cellulose inkluderer formaldehyd, glyoksal, glutaraldehyd, glyceraldehyd, etc. Aldehydgruppen kan lett reagere med to -OH for å danne acetaler under svakt sure forhold, og reaksjonen er reversibel. De vanlige celluloseeterne modifisert av aldehyd-tverrbindingsmidler er HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC og andre vandige celluloseetere.
En enkelt aldehydgruppe er tverrbundet med to hydroksylgrupper på celluloseetermolekylkjeden, og celluloseetermolekylene er forbundet gjennom dannelsen av acetaler, og danner en nettverksromstruktur, for å endre dens løselighet. På grunn av den frie -OH-reaksjonen mellom aldehydtverrbindingsmiddel og celluloseeter, reduseres mengden av molekylære hydrofile grupper, noe som resulterer i dårlig vannløselighet av produktet. Ved å kontrollere mengden tverrbindingsmiddel kan derfor moderat tverrbinding av celluloseeter forsinke hydratiseringstiden og forhindre at produktet løses opp for raskt i vandig løsning, noe som resulterer i lokal agglomerering.
Effekten av aldehydtverrbinding av celluloseeter avhenger generelt av mengden aldehyd, pH, ensartetheten til tverrbindingsreaksjonen, tverrbindingstid og temperatur. For høy eller for lav tverrbindingstemperatur og pH vil forårsake irreversibel tverrbinding på grunn av hemiacetalen til acetal, noe som vil føre til at celluloseeter er fullstendig uløselig i vann. Mengden aldehyd og ensartetheten av tverrbindingsreaksjonen påvirker direkte tverrbindingsgraden til celluloseeter.
Formaldehyd brukes mindre til tverrbinding av celluloseeter på grunn av dens høye toksisitet og høye flyktighet. Tidligere ble formaldehyd brukt mer innen belegg, lim, tekstiler, og nå erstattes det gradvis med lavtoksisitet, ikke-formaldehyd-tverrbindingsmidler. Tverrbindingseffekten til glutaraldehyd er bedre enn glyoksal, men den har en sterk skarp lukt, og prisen på glutaraldehyd er relativt høy. Generelt sett, i industrien, brukes glyoksal vanligvis til å tverrbinde vannløselig celluloseeter for å forbedre løseligheten til produktene. Vanligvis ved romtemperatur, pH 5 ~ 7 svake sure forhold kan utføres tverrbindingsreaksjon. Etter tverrbinding vil hydratiseringstiden og fullstendig hydratiseringstiden for celluloseeter bli lengre, og agglomereringsfenomenet vil bli svekket. Sammenlignet med ikke-tverrbindende produkter er løseligheten av celluloseeter bedre, og det vil ikke være noen uoppløste produkter i løsningen, noe som bidrar til industriell bruk. Da Zhang Shuangjian fremstilte hydroksypropylmetylcellulose, ble tverrbindingsmidlet glyoksal sprayet før tørking for å oppnå den foreliggende hydroksypropylmetylcellulosen med en dispersjon på 100 %, som ikke klistret sammen ved oppløsning og hadde rask dispergering og oppløsning, noe som praktisk talt løste buntingen. søknad og utvidet søknadsfeltet.
I den alkaliske tilstanden vil den reversible prosessen med å danne acetal bli brutt, hydratiseringstiden til produktet vil bli forkortet, og oppløsningsegenskapene til celluloseeter uten tverrbinding vil bli gjenopprettet. Under fremstilling og produksjon av celluloseeter utføres tverrbindingsreaksjonen av aldehyder vanligvis etter etereringsreaksjonsprosessen, enten i væskefasen av vaskeprosessen eller i fast fase etter sentrifugering. Generelt, i vaskeprosessen, er tverrbindingsreaksjonens ensartethet god, men tverrbindingseffekten er dårlig. På grunn av begrensningene til teknisk utstyr er imidlertid tverrbindingsensartetheten i fast fase dårlig, men tverrbindingseffekten er relativt bedre og mengden tverrbindingsmiddel som brukes er relativt liten.
Aldehyder tverrbindingsmidler modifiserte vannløselig celluloseeter, i tillegg til å forbedre dens løselighet, er det også rapporter som kan brukes til å forbedre dens mekaniske egenskaper, viskositetsstabilitet og andre egenskaper. For eksempel brukte Peng Zhang glyoksal for å tverrbinde med HEC, og undersøkte påvirkningen av tverrbindingsmiddelkonsentrasjon, tverrbindings-pH og tverrbindingstemperatur på våtstyrken til HEC. Resultatene viser at under den optimale tverrbindingstilstanden økes våtstyrken til HEC-fiber etter tverrbinding med 41,5 %, og ytelsen er betydelig forbedret. Zhang Jin brukte vannløselig fenolharpiks, glutaraldehyd og trikloracetaldehyd for å tverrbinde CMC. Ved å sammenligne egenskapene hadde løsningen av vannløselig fenolharpiks tverrbundet CMC minst viskositetsreduksjon etter høytemperaturbehandling, det vil si den beste temperaturmotstanden.
2.2 Karboksylsyre-tverrbindingsmidler
Karboksylsyre-tverrbindingsmidler refererer til polykarboksylsyreforbindelser, hovedsakelig inkludert ravsyre, eplesyre, vinsyre, sitronsyre og andre binære eller polykarboksylsyrer. Karboksylsyre-tverrbindere ble først brukt i tverrbinding av stofffibre for å forbedre deres glatthet. Tverrbindingsmekanismen er som følger: karboksylgruppen reagerer med hydroksylgruppen til cellulosemolekylet for å produsere forestret tverrbundet celluloseeter. Welch og Yang et al. var de første som studerte tverrbindingsmekanismen til karboksylsyre-tverrbindere. Tverrbindingsprosessen var som følger: under visse forhold ble de to tilstøtende karboksylsyregruppene i karboksylsyretverrbindere først dehydrert for å danne syklisk anhydrid, og anhydridet reagerte med OH i cellulosemolekyler for å danne tverrbundet celluloseeter med en romlig nettverksstruktur.
Karboksylsyre-tverrbindingsmidler reagerer generelt med celluloseeter inneholdende hydroksylsubstituenter. Fordi karboksylsyre-tverrbindingsmidler er vannløselige og ikke-giftige, har de blitt mye brukt i studiet av tre, stivelse, kitosan og cellulose de siste årene
Derivater og andre naturlige polymer esterification tverrbinding modifikasjon, for å forbedre ytelsen til sitt bruksområde.
Hu Hanchang et al. brukte natriumhypofosfittkatalysator for å ta i bruk fire polykarboksylsyrer med forskjellige molekylstrukturer: Propantrikarboksylsyre (PCA), 1,2,3, 4-butantetrakarboksylsyre (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA) ble brukt å fullføre bomullsstoffer. Resultatene viste at den sirkulære strukturen til polykarboksylsyre-etterbehandling av bomullsstoff har bedre krøllgjenoppretting. Sykliske polykarboksylsyremolekyler er potensielt effektive tverrbindingsmidler på grunn av deres større stivhet og bedre tverrbindingseffekt enn kjedekarboksylsyremolekyler.
Wang Jiwei et al. brukte den blandede syren av sitronsyre og eddiksyreanhydrid for å gjøre forestrings- og tverrbindingsmodifisering av stivelse. Ved å teste egenskapene til vannoppløsning og pastatransparens, konkluderte de med at forestret tverrbundet stivelse hadde bedre fryse-tine-stabilitet, lavere pastatransparens og bedre termisk viskositetsstabilitet enn stivelse.
Karboksylsyregrupper kan forbedre deres løselighet, biologiske nedbrytbarhet og mekaniske egenskaper etter forestringstverrbindingsreaksjon med den aktive -OH i forskjellige polymerer, og karboksylsyreforbindelser har ikke-toksiske eller lavtoksiske egenskaper, som har brede utsikter for tverrbindingsmodifisering av vann- løselig celluloseeter i næringsmiddelkvalitet, farmasøytisk kvalitet og belegningsfelt.
2.3 Epoksyforbindelse tverrbindingsmiddel
Epoksy-tverrbindingsmiddel inneholder to eller flere epoksygrupper, eller epoksyforbindelser som inneholder aktive funksjonelle grupper. Under påvirkning av katalysatorer reagerer epoksygrupper og funksjonelle grupper med -OH i organiske forbindelser for å generere makromolekyler med nettverksstruktur. Derfor kan den brukes til tverrbinding av celluloseeter.
Viskositeten og de mekaniske egenskapene til celluloseeter kan forbedres ved epoksy-tverrbinding. Epoksider ble først brukt til å behandle stofffibre og viste god etterbehandlingseffekt. Imidlertid er det få rapporter om tverrbindingsmodifisering av celluloseeter med epoksider. Hu Cheng et al utviklet en ny multifunksjonell epoksysammensatt tverrbinder: EPTA, som forbedret den våte elastiske gjenvinningsvinkelen til ekte silkestoffer fra 200º før behandling til 280º. Dessuten økte den positive ladningen til tverrbinderen betydelig fargehastigheten og absorpsjonshastigheten til ekte silkestoffer til sure fargestoffer. Epoksyforbindelse-tverrbindingsmidlet brukt av Chen Xiaohui et al. : polyetylenglykoldiglycidyleter (PGDE) er tverrbundet med gelatin. Etter tverrbinding har gelatinhydrogel utmerket elastisk gjenvinningsytelse, med den høyeste elastiske gjenvinningsgraden på opptil 98,03%. Basert på studiene om tverrbindingsmodifisering av naturlige polymerer som stoff og gelatin med sentrale oksider i litteraturen, har tverrbindingsmodifikasjonen av celluloseeter med epoksider også et lovende perspektiv.
Epiklorhydrin (også kjent som epiklorhydrin) er et ofte brukt tverrbindingsmiddel for behandling av naturlige polymermaterialer som inneholder -OH, -NH2 og andre aktive grupper. Etter epiklorhydrintverrbinding vil viskositeten, syre- og alkaliresistensen, temperaturmotstanden, saltmotstanden, skjærmotstanden og de mekaniske egenskapene til materialet forbedres. Derfor har anvendelsen av epiklorhydrin i tverrbinding av celluloseeter stor forskningsmessig betydning. For eksempel laget Su Maoyao et svært adsorberende materiale ved å bruke epiklorohydrintverrbundet CMC. Han diskuterte påvirkningen av materialstruktur, grad av substitusjon og grad av tverrbinding på adsorpsjonsegenskapene, og fant at vannretensjonsverdien (WRV) og saltvannsretensjonsverdien (SRV) til produktet laget med ca. 3 % tverrbindingsmiddel økte med 26 hhv. ganger og 17 ganger. Når Ding Changguang et al. fremstilt ekstremt viskøs karboksymetylcellulose, ble epiklorhydrin tilsatt etter foretring for tverrbinding. Til sammenligning var viskositeten til det tverrbundne produktet opptil 51 % høyere enn det ikke-tverrbundne produktet.
2.4 Borsyre-tverrbindingsmidler
Bortverrbindingsmidler inkluderer hovedsakelig borsyre, boraks, borat, organoborat og andre boratholdige tverrbindingsmidler. Tverrbindingsmekanismen antas generelt å være at borsyre (H3BO3) eller borat (B4O72-) danner tetrahydroksyboration (B(OH)4-) i løsningen, og deretter dehydreres med -Oh i forbindelsen. Dann en tverrbundet forbindelse med en nettverksstruktur.
Borsyre-tverrbindere er mye brukt som hjelpemidler innen medisin, glass, keramikk, petroleum og andre felt. Den mekaniske styrken til materialet behandlet med borsyre-tverrbindingsmiddel vil bli forbedret, og det kan brukes til tverrbinding av celluloseeter, for å forbedre ytelsen.
På 1960-tallet var uorganisk bor (boraks, borsyre og natriumtetraborat, etc.) det viktigste tverrbindingsmiddelet som ble brukt i vannbasert fraktureringsvæskeutvikling av olje- og gassfelt. Boraks var det tidligste tverrbindingsmidlet som ble brukt. På grunn av manglene ved uorganisk bor, som kort tverrbindingstid og dårlig temperaturbestandighet, har utviklingen av organobor-tverrbindingsmiddel blitt et forskningshotspot. Forskningen på organobor begynte på 1990-tallet. På grunn av egenskapene til høy temperaturbestandighet, lett å bryte lim, kontrollerbar forsinket tverrbinding, etc., har organobor oppnådd god påføringseffekt ved frakturering av olje- og gassfelt. Liu Ji et al. utviklet et polymertverrbindingsmiddel som inneholder fenylborsyregruppe, tverrbindingsmidlet blandet med akrylsyre og polyolpolymer med succinimidestergruppereaksjon, det resulterende biologiske limet har utmerket omfattende ytelse, kan vise god vedheft og mekaniske egenskaper i et fuktig miljø, og kan være enklere vedheft. Yang Yang et al. produsert et høytemperaturbestandig zirkoniumbor-tverrbindingsmiddel, som ble brukt til å tverrbinde guanidingelbasevæsken til fraktureringsvæsken, og forbedret kraftig temperatur- og skjærmotstanden til fraktureringsvæsken etter tverrbindingsbehandling. Modifikasjonen av karboksymetylcelluloseeter med borsyretverrbindingsmiddel i petroleumsborevæske er rapportert. På grunn av sin spesielle struktur kan den brukes i medisin og konstruksjon
Tverrbinding av celluloseeter i konstruksjon, belegg og andre felt.
2.5 Fosfidtverrbindingsmiddel
Fosfat-tverrbindingsmidler inkluderer hovedsakelig fosfortrikloroksy (fosfoacylklorid), natriumtrimetafosfat, natriumtripolyfosfat, etc. Tverrbindingsmekanismen er at PO-bindingen eller P-Cl-bindingen forestres med den molekylære -OH i vandig løsning for å produsere difosfat, og danner en nettverksstruktur .
Fosfidtverrbindingsmiddel på grunn av ikke-giftig eller lav toksisitet, mye brukt i mat, tverrbindingsmodifikasjon av medisinpolymermateriale, som stivelse, kitosan og annen naturlig polymertverrbindingsbehandling. Resultatene viser at gelatinerings- og svelleegenskapene til stivelse kan endres betydelig ved å tilsette en liten mengde fosfidtverrbindingsmiddel. Etter tverrbinding av stivelse øker gelatineringstemperaturen, pastastabiliteten forbedres, syremotstanden er bedre enn den opprinnelige stivelsen, og filmstyrken øker.
Det er også mange studier på kitosan-tverrbinding med fosfidtverrbindingsmiddel, som kan forbedre dens mekaniske styrke, kjemiske stabilitet og andre egenskaper. For tiden er det ingen rapporter om bruk av fosfidtverrbindingsmiddel for celluloseeter-tverrbindingsbehandling. Fordi celluloseeter og stivelse, kitosan og andre naturlige polymerer inneholder mer aktiv -OH, og fosfidtverrbindingsmiddel har ikke-toksiske eller fysiologiske egenskaper med lav toksisitet, har dens anvendelse i celluloseeter-tverrbindingsforskning også potensielle utsikter. Som for eksempel CMC brukt i mat, tannkrem karakter felt med fosfid kryssbinding agent modifikasjon, kan forbedre dens fortykning, reologiske egenskaper. MC, HPMC og HEC brukt innen medisin kan forbedres med fosfidtverrbindingsmiddel.
2.6 Andre tverrbindingsmidler
Ovennevnte aldehyder, epoksider og celluloseeter-tverrbinding tilhører foretrings-tverrbinding, karboksylsyre-, borsyre- og fosfidtverrbindingsmidler tilhører forestrings-tverrbinding. I tillegg inkluderer tverrbindingsmidlene som brukes til celluloseeter-tverrbinding også isocyanatforbindelser, nitrogenhydroksymetylforbindelser, sulfhydrylforbindelser, metalltverrbindingsmidler, organosilisium-tverrbindingsmidler, etc. De vanlige egenskapene til dets molekylære struktur er at molekylet inneholder flere funksjonelle grupper som er lett å reagere med -OH, og kan danne en flerdimensjonal nettverksstruktur etter tverrbinding. Egenskapene til tverrbindingsprodukter er relatert til typen tverrbindingsmiddel, tverrbindingsgrad og tverrbindingsbetingelser.
Badit · Pabin · Condu et al. brukte toluendiisocyanat (TDI) for å tverrbinde metylcellulose. Etter tverrbinding økte glassovergangstemperaturen (Tg) med økningen av prosentandelen av TDI, og stabiliteten til dens vandige løsning ble forbedret. TDI er også ofte brukt for tverrbindingsmodifisering i lim, belegg og andre felt. Etter modifisering vil limegenskapen, temperaturmotstanden og vannmotstanden til filmen bli forbedret. Derfor kan TDI forbedre ytelsen til celluloseeter som brukes i konstruksjon, belegg og lim ved tverrbindingsmodifikasjon.
Disulfid-tverrbindingsteknologi er mye brukt i modifisering av medisinske materialer og har en viss forskningsverdi for tverrbinding av celluloseeterprodukter innen medisin. Shu Shujun et al. koblet β-cyklodekstrin med silika mikrosfærer, kryssbundet merkaptoylert kitosan og glukan gjennom gradient skalllag, og fjernet silika mikrosfærer for å oppnå disulfid tverrbundne nanocapses, som viste god stabilitet i simulert fysiologisk pH.
Metalltverrbindingsmidler er hovedsakelig uorganiske og organiske forbindelser av høymetallioner som Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) og Fe(III). Høymetallioner polymeriseres for å danne multinukleære hydroksylbroioner gjennom hydrering, hydrolyse og hydroksylbro. Det antas generelt at tverrbindingen av høyvalens metallioner hovedsakelig skjer gjennom flerkjernede hydroksylbro-ioner, som er enkle å kombinere med karboksylsyregrupper for å danne flerdimensjonale romlige strukturpolymerer. Xu Kai et al. studerte de reologiske egenskapene til Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) og Fe(III) serier av høyprismetall-tverrbundet karboksymetylhydroksypropylcellulose (CMHPC) og termisk stabilitet, filtreringstap , suspendert sandkapasitet, limbrytende rester og saltkompatibilitet etter påføring. Resultatene viste at metalltverrbinderen har egenskapene som kreves for sementeringsmiddelet til fraktureringsvæske for oljebrønn.

3. Ytelsesforbedring og teknisk utvikling av celluloseeter ved tverrbindingsmodifikasjon

3.1 Maling og konstruksjon
Celluloseeter hovedsakelig HEC, HPMC, HEMC og MC er mer brukt innen konstruksjon, belegg, denne typen celluloseeter må ha god vannmotstand, fortykning, salt- og temperaturbestandighet, skjærmotstand, ofte brukt i sementmørtel, latexmaling , keramiske fliser lim, utvendig vegg maling, lakk og så videre. På grunn av bygningen må beleggsfeltkravene til materialer ha god mekanisk styrke og stabilitet, generelt velge foretringstype tverrbindingsmiddel til celluloseeter-tverrbindingsmodifikasjon, for eksempel bruk av epoksyhalogenert alkan, borsyre-tverrbindingsmiddel for tverrbinding, kan forbedre produktet viskositet, salt- og temperaturbestandighet, skjærmotstand og mekaniske egenskaper.
3.2 Medisin, mat og daglige kjemikalier
MC, HPMC og CMC i vannløselig celluloseeter brukes ofte i farmasøytiske beleggmaterialer, farmasøytiske tilsetningsstoffer med langsom frigjøring og flytende farmasøytisk fortykningsmiddel og emulsjonsstabilisator. CMC kan også brukes som emulgator og fortykningsmiddel i yoghurt, meieriprodukter og tannkrem. HEC og MC brukes i daglige kjemiske felt for å tykne, dispergere og homogenisere. Fordi feltet for medisin, mat og daglig kjemisk kvalitet trenger materialer som er trygge og ikke-giftige, kan derfor for denne typen celluloseeter brukes fosforsyre, karboksylsyre-tverrbindingsmiddel, sulfhydryl-tverrbindingsmiddel, etc., etter tverrbindingsmodifikasjon, kan forbedre viskositeten til produktet, biologisk stabilitet og andre egenskaper.
HEC brukes sjelden innen medisin og mat, men fordi HEC er en ikke-ionisk celluloseeter med sterk løselighet, har den sine unike fordeler fremfor MC, HPMC og CMC. I fremtiden vil det være tverrbundet av trygge og giftfrie tverrbindingsmidler, som vil ha et stort utviklingspotensial innen medisin og mat.
3.3 Oljeboring og produksjonsområder
CMC og karboksylert celluloseeter brukes ofte som industrielt boreslambehandlingsmiddel, væsketapsmiddel, fortykningsmiddel å bruke. Som en ikke-ionisk celluloseeter er HEC også mye brukt innen oljeboring på grunn av sin gode fortykningseffekt, sterke sandsuspensjonskapasitet og stabilitet, varmebestandighet, høyt saltinnhold, lav rørledningsmotstand, mindre væsketap, rask gummi brudd og lav restmengde. For tiden er mer forskning bruken av borsyre-tverrbindingsmidler og metalltverrbindingsmidler for å modifisere CMC brukt i oljeboringsfelt, forskning på ikke-ionisk celluloseeter-tverrbindingsmodifikasjon rapporterer mindre, men den hydrofobe modifikasjonen av ikke-ionisk celluloseeter, viser betydelig viskositet, temperatur- og saltbestandighet og skjærstabilitet, god dispersjon og motstand mot biologisk hydrolyse. Etter å ha blitt tverrbundet med borsyre, metall, epoksyd, epoksyhalogenerte alkaner og andre tverrbindingsmidler, har celluloseeter brukt i oljeboring og produksjon forbedret sin fortykning, salt- og temperaturbestandighet, stabilitet og så videre, noe som har et stort brukspotensial i framtid.
3.4 Andre felt
Celluloseeter på grunn av fortykning, emulgering, filmdannelse, kolloidal beskyttelse, fuktighetsbevaring, adhesjon, anti-sensitivitet og andre utmerkede egenskaper, mer utbredt, i tillegg til de ovennevnte feltene, også brukt i papirfremstilling, keramikk, tekstiltrykk og farging, polymerisasjonsreaksjon og andre felt. I henhold til kravene til materialegenskaper på forskjellige felt, kan forskjellige tverrbindingsmidler brukes for tverrbindingsmodifikasjoner for å oppfylle applikasjonskravene. Generelt kan tverrbundet celluloseeter deles inn i to kategorier: foretret tverrbundet celluloseeter og forestret tverrbundet celluloseeter. Aldehyder, epoksider og andre tverrbindere reagerer med -Oh på celluloseeter for å danne eter-oksygenbinding (-O-), som tilhører foretrings-tverrbindere. Karboksylsyre, fosfid, borsyre og andre tverrbindingsmidler reagerer med -OH på celluloseeter for å danne esterbindinger, som tilhører forestrings-tverrbindingsmidler. Karboksylgruppen i CMC reagerer med -OH i tverrbindingsmidlet for å produsere forestret tverrbundet celluloseeter. For tiden er det få undersøkelser på denne typen tverrbindingsmodifikasjoner, og det er fortsatt rom for utvikling i fremtiden. Fordi stabiliteten til eterbinding er bedre enn for esterbinding, har tverrbundet celluloseeter av etertype sterkere stabilitet og mekaniske egenskaper. I henhold til de forskjellige bruksområdene kan passende tverrbindingsmiddel velges for celluloseeter-tverrbindingsmodifikasjon, for å oppnå produkter som oppfyller bruksbehovene.

4. Konklusjon

For tiden bruker industrien glyoksal for å tverrbinde celluloseeter, for å forsinke oppløsningstiden, for å løse problemet med produktkaking under oppløsning. Glyoksal tverrbundet celluloseeter kan bare endre sin løselighet, men har ingen åpenbar forbedring på andre egenskaper. For tiden er bruken av andre tverrbindingsmidler enn glyoksal for celluloseeter-tverrbinding sjelden studert. Fordi celluloseeter er mye brukt i oljeboring, konstruksjon, belegg, mat, medisin og andre industrier, spiller dens løselighet, reologi, mekaniske egenskaper en avgjørende rolle i bruken. Gjennom tverrbindingsmodifisering kan den forbedre applikasjonsytelsen på forskjellige felt for å møte applikasjonsbehovene. For eksempel kan karboksylsyre, fosforsyre, borsyre-tverrbindingsmiddel for celluloseeterforestring forbedre applikasjonsytelsen innen mat og medisin. Aldehyder kan imidlertid ikke brukes i næringsmiddel- og medisinindustrien på grunn av deres fysiologiske toksisitet. Borsyre og metalltverrbindingsmidler er nyttige for å forbedre ytelsen til olje- og gassfraktureringsvæske etter tverrbinding av celluloseeter brukt i oljeboring. Andre alkyltverrbindingsmidler, som epiklorhydrin, kan forbedre viskositeten, de reologiske egenskapene og de mekaniske egenskapene til celluloseeter. Med den kontinuerlige utviklingen av vitenskap og teknologi forbedres kravene til ulike bransjer for materialegenskaper stadig. For å møte ytelseskravene til celluloseeter i ulike bruksområder, har fremtidig forskning på tverrbinding av celluloseeter brede utsikter for utvikling.