Derivatet e eterit të celulozës të tretshëm në ujë

U prezantuan mekanizmi i ndërlidhjes, rruga dhe vetitë e llojeve të ndryshme të agjentëve ndërlidhës dhe eterit celulozë të tretshëm në ujë. Me modifikimin e ndërlidhjes, viskoziteti, vetitë reologjike, tretshmëria dhe vetitë mekanike të eterit të celulozës së tretshme në ujë mund të përmirësohen shumë, në mënyrë që të përmirësohet performanca e aplikimit të tij. Sipas strukturës kimike dhe vetive të ndërlidhësve të ndryshëm, janë përmbledhur llojet e reaksioneve të modifikimit të ndërlidhjes së eterit të celulozës dhe janë përmbledhur drejtimet e zhvillimit të ndërlidhësve të ndryshëm në fusha të ndryshme aplikimi të eterit të celulozës. Duke pasur parasysh performancën e shkëlqyer të eterit të celulozës së tretshme në ujë, të modifikuar nga ndërlidhja dhe studimeve të pakta brenda dhe jashtë vendit, modifikimi i ardhshëm i ndërlidhjes së eterit të celulozës ka perspektiva të gjera për zhvillim. Kjo është për referencë të studiuesve përkatës dhe ndërmarrjeve prodhuese.
Fjalët kyçe: modifikim i ndërlidhjes; Eter celuloz; Struktura kimike; Tretshmëria; Performanca e aplikacionit

Eteri i celulozës për shkak të performancës së tij të shkëlqyer, si një agjent trashësues, agjent për mbajtjen e ujit, ngjitës, lidhës dhe shpërndarës, koloid mbrojtës, stabilizues, agjent pezullues, emulsifikues dhe agjent formues filmi, i përdorur gjerësisht në veshje, ndërtim, naftë, kimikate të përditshme, ushqim dhe mjekësi dhe industri të tjera. Eteri celuloz përfshin kryesisht celulozë metil,hidroksietil celulozë,celulozë karboksimetil, celulozë etil, celulozë hidroksipropil metil, celulozë hidroksietil metil dhe lloje të tjera të eterit të përzier. Eteri celulozë është bërë nga fibra pambuku ose fibra druri nga alkalizimi, eterifikimi, larja e centrifugimit, tharja, bluarja e përgatitur, përdorimi i agjentëve të eterifikimit në përgjithësi përdorin alkan të halogjenizuar ose alkan epoksi.
Megjithatë, në procesin e aplikimit të eterit celuloz të tretshëm në ujë, probabiliteti do të hasë në mjedis të veçantë, si temperatura e lartë dhe e ulët, mjedisi acid-bazik, mjedisi kompleks jonik, këto mjedise do të shkaktojnë trashje, tretshmëri, mbajtje uji, ngjitje, ngjitësi, pezullimi i qëndrueshëm dhe emulsifikimi i eterit celuloz të tretshëm në ujë preken shumë, madje çojnë në humbjen e plotë të funksionalitetit të tij.
Për të përmirësuar performancën e aplikimit të eterit të celulozës, është e nevojshme të kryhet trajtimi i ndërlidhjes, duke përdorur agjentë të ndryshëm ndërlidhës, performanca e produktit është e ndryshme. Bazuar në studimin e llojeve të ndryshme të agjentëve ndërlidhës dhe metodave të tyre të ndërlidhjes, të kombinuara me teknologjinë e ndërlidhjes në procesin e prodhimit industrial, ky punim diskuton ndërlidhjen e eterit të celulozës me lloje të ndryshme agjentësh ndërlidhës, duke ofruar referencë për modifikimin e ndërlidhjes së eterit të celulozës. .

1. Struktura dhe parimi i ndërlidhjes së eterit të celulozës

Eter celulozështë një lloj derivatesh celuloze, i cili sintetizohet nga reaksioni i zëvendësimit të eterit të tre grupeve hidroksil të alkoolit në molekulat natyrale të celulozës dhe alkanit të halogjenuar ose alkanit epooksid. Për shkak të ndryshimit të zëvendësuesve, struktura dhe vetitë e eterit të celulozës janë të ndryshme. Reaksioni i ndërlidhjes së eterit të celulozës kryesisht përfshin eterifikimin ose esterifikimin e -OH (OH në unazën e njësisë së glukozës ose -OH në zëvendësuesin ose karboksili në zëvendësues) dhe agjentit ndërlidhës me grupe funksionale binar ose të shumëfishtë, kështu që dy ose më shumë molekula eter celuloze janë të lidhura së bashku për të formuar një strukturë shumëdimensionale të rrjetit hapësinor. Ky është eter celuloz i ndërlidhur.
Në përgjithësi, eteri celulozë dhe agjenti ndërlidhës i tretësirës ujore që përmban më shumë -OH si HEC, HPMC, HEMC, MC dhe CMC mund të eterifikohen ose esterifikohen të kryqëzuara. Për shkak se CMC përmban jone të acidit karboksilik, grupet funksionale në agjentin ndërlidhës mund të esterifikohen të ndërlidhura me jonet e acidit karboksilik.
Pas reaksionit të -OH ose -COO- në molekulën e eterit të celulozës me agjent ndërlidhës, për shkak të reduktimit të përmbajtjes së grupeve të tretshme në ujë dhe formimit të një strukture rrjeti shumëdimensionale në tretësirë, tretshmërisë, reologjisë dhe vetive mekanike të tij. do të ndryshohet. Duke përdorur agjentë të ndryshëm ndërlidhës për të reaguar me eterin e celulozës, performanca e aplikimit të eterit të celulozës do të përmirësohet. Është përgatitur eteri celuloz i përshtatshëm për aplikim industrial.

2. Llojet e agjentëve ndërlidhës

2.1 Agjentët ndërlidhës të aldehideve
Agjentët ndërlidhës aldehidë i referohen përbërjeve organike që përmbajnë grup aldehid (-CHO), të cilët janë kimikisht aktivë dhe mund të reagojnë me hidroksil, amoniak, amide dhe komponime të tjera. Agjentët ndërlidhës aldehidë që përdoren për celulozën dhe derivatet e saj përfshijnë formaldehidin, glioksalin, glutaraldehidin, gliceraldehidin, etj. Grupi aldehid mund të reagojë lehtësisht me dy -OH për të formuar acetale në kushte të dobëta acidike dhe reagimi është i kthyeshëm. Eterët e zakonshëm të celulozës të modifikuar nga agjentët ndërlidhës të aldehideve janë HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC dhe eterë të tjerë ujorë të celulozës.
Një grup i vetëm aldehid është i lidhur me dy grupe hidroksil në zinxhirin molekular të eterit të celulozës dhe molekulat e eterit të celulozës lidhen përmes formimit të acetaleve, duke formuar një strukturë hapësinore rrjeti, në mënyrë që të ndryshojë tretshmërinë e saj. Për shkak të reaksionit të lirë -OH midis agjentit ndërlidhës aldehid dhe eterit të celulozës, sasia e grupeve hidrofile molekulare zvogëlohet, duke rezultuar në tretshmëri të dobët në ujë të produktit. Prandaj, duke kontrolluar sasinë e agjentit ndërlidhës, ndërlidhja e moderuar e eterit të celulozës mund të vonojë kohën e hidratimit dhe të parandalojë që produkti të shpërndahet shumë shpejt në tretësirën ujore, duke rezultuar në grumbullim lokal.
Efekti i eterit të celulozës ndërlidhëse aldehide në përgjithësi varet nga sasia e aldehidit, pH, uniformiteti i reaksionit të ndërlidhjes, koha e lidhjes së kryqëzuar dhe temperatura. Temperatura shumë e lartë ose shumë e ulët e ndërlidhjes dhe pH do të shkaktojnë ndërlidhje të pakthyeshme për shkak të hemiacetalit në acetal, gjë që do të çojë në eterin e celulozës plotësisht të pazgjidhshëm në ujë. Sasia e aldehidit dhe uniformiteti i reaksionit të ndërlidhjes ndikojnë drejtpërdrejt në shkallën e ndërlidhjes së eterit të celulozës.
Formaldehidi përdoret më pak për ndërlidhjen e eterit të celulozës për shkak të toksicitetit të lartë dhe paqëndrueshmërisë së lartë. Në të kaluarën, formaldehidi përdorej më shumë në fushën e veshjeve, ngjitësve, tekstileve dhe tani gradualisht zëvendësohet nga agjentët ndërlidhës joformaldehid me toksicitet të ulët. Efekti ndërlidhës i glutaraldehidit është më i mirë se ai i glioksalit, por ka një erë të fortë të mprehtë dhe çmimi i glutaraldehidit është relativisht i lartë. Në konsideratë të përgjithshme, në industri, glioksal përdoret zakonisht për të ndërlidhur eterin celulozë të tretshëm në ujë për të përmirësuar tretshmërinë e produkteve. Në përgjithësi në temperaturën e dhomës, pH 5 ~ 7 kushte të dobëta acidike mund të kryhet reagim ndërlidhës. Pas ndërlidhjes, koha e hidratimit dhe koha e hidratimit të plotë të eterit të celulozës do të bëhen më të gjata dhe fenomeni i grumbullimit do të dobësohet. Krahasuar me produktet pa lidhje të kryqëzuara, tretshmëria e eterit të celulozës është më e mirë dhe nuk do të ketë produkte të patretura në tretësirë, gjë që është e favorshme për aplikimin industrial. Kur Zhang Shuangjian përgatiti hidroksipropil metil celulozë, agjenti ndërlidhës glyoksal u spërkat përpara tharjes për të marrë celulozën e menjëhershme hidroksipropil metil me një shpërndarje prej 100%, e cila nuk ngjitej së bashku kur shpërndahej dhe kishte shpërndarje dhe shpërbërje të shpejtë, gjë që zgjidhi paketimin në praktikë. aplikimi dhe zgjeroi fushën e aplikimit.
Në gjendjen alkaline, procesi i kthyeshëm i formimit të acetalit do të prishet, koha e hidratimit të produktit do të shkurtohet dhe karakteristikat e tretjes së eterit të celulozës pa lidhje të kryqëzuara do të rikthehen. Gjatë përgatitjes dhe prodhimit të eterit celuloz, reaksioni i ndërlidhjes së aldehideve zakonisht kryhet pas procesit të reaksionit të eterimit, qoftë në fazën e lëngshme të procesit të larjes ose në fazën e ngurtë pas centrifugimit. Në përgjithësi, në procesin e larjes, uniformiteti i reagimit të kryqëzimit është i mirë, por efekti i ndërlidhjes është i dobët. Megjithatë, për shkak të kufizimeve të pajisjeve inxhinierike, uniformiteti i ndërlidhjes në fazën e ngurtë është i dobët, por efekti i ndërlidhjes është relativisht më i mirë dhe sasia e agjentit ndërlidhës të përdorur është relativisht e vogël.
Agjentët ndërlidhës të aldehideve modifikuan eterin celulozë të tretshëm në ujë, përveç përmirësimit të tretshmërisë së tij, ka gjithashtu raporte që mund të përdoren për të përmirësuar vetitë e tij mekanike, stabilitetin e viskozitetit dhe vetitë e tjera. Për shembull, Peng Zhang përdori glyoksal për t'u lidhur me HEC dhe eksploroi ndikimin e përqendrimit të agjentit ndërlidhës, pH-në e ndërlidhjes dhe temperaturën e ndërlidhjes në forcën e lagësht të HEC. Rezultatet tregojnë se në kushtet optimale të ndërlidhjes, forca e lagësht e fibrës HEC pas lidhjes së kryqëzuar rritet me 41.5%, dhe performanca e saj përmirësohet ndjeshëm. Zhang Jin përdori rrëshirë fenolike të tretshme në ujë, glutaraldehid dhe trikloroacetaldehid për të ndërlidhur CMC. Duke krahasuar vetitë, tretësira e rrëshirës fenolike të tretshme në ujë të ndërlidhur CMC kishte reduktimin më të vogël të viskozitetit pas trajtimit me temperaturë të lartë, domethënë rezistencën më të mirë ndaj temperaturës.
2.2 Agjentët ndërlidhës të acidit karboksilik
Agjentët ndërlidhës të acidit karboksilik i referohen komponimeve të acidit polikarboksilik, duke përfshirë kryesisht acidin succinic, acid malik, acid tartarik, acid citrik dhe acide të tjera binare ose polikarboksilike. Kryqëzimi i acidit karboksilik u përdor për herë të parë në lidhjen e fibrave të pëlhurës për të përmirësuar butësinë e tyre. Mekanizmi i ndërlidhjes është si më poshtë: grupi karboksil reagon me grupin hidroksil të molekulës së celulozës për të prodhuar eter celuloze të esterifikuar të ndërlidhur. Welch dhe Yang et al. ishin të parët që studiuan mekanizmin e ndërlidhjes së ndërlidhësve të acidit karboksilik. Procesi i ndërlidhjes ishte si më poshtë: në kushte të caktuara, dy grupet ngjitur të acidit karboksilik në ndërlidhësit e acidit karboksilik fillimisht u dehidruan për të formuar anhidrid ciklik, dhe anhidridi reagoi me OH në molekulat e celulozës për të formuar eter celulozë të ndërlidhur me një strukturë hapësinore rrjeti.
Agjentët ndërlidhës të acidit karboksilik zakonisht reagojnë me eter celuloz që përmban zëvendësues hidroksil. Për shkak se agjentët ndërlidhës të acidit karboksilik janë të tretshëm në ujë dhe jo toksikë, ato janë përdorur gjerësisht në studimin e drurit, niseshtës, kitozanit dhe celulozës në vitet e fundit.
Derivatet dhe modifikimet e tjera të ndërlidhjes së esterifikimit të polimerit natyror, në mënyrë që të përmirësohet performanca e fushës së tij të aplikimit.
Hu Hanchang et al. përdori katalizator hipofosfit natriumi për të adoptuar katër acide polikarboksilike me struktura të ndryshme molekulare: u përdorën acid trikarboksilik propan (PCA), 1,2,3, acid tetrakarboksilik 4-butan (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA). për të përfunduar pëlhura pambuku. Rezultatet treguan se struktura rrethore e pëlhurës së pambukut për mbarimin e acidit polikarboksilik ka performancë më të mirë të rikuperimit të rrudhave. Molekulat e acidit polikarboksilik ciklik janë agjentë potencialisht efektivë ndërlidhës për shkak të ngurtësisë së tyre më të madhe dhe efektit më të mirë ndërlidhës sesa molekulat e acidit karboksilik me zinxhir.
Wang Jiwei et al. përdori acidin e përzier të acidit citrik dhe anhidrit acetik për të bërë esterifikimin dhe modifikimin e ndërlidhjes së niseshtës. Duke testuar vetitë e rezolucionit të ujit dhe transparencës së pastës, ata arritën në përfundimin se niseshteja e esterifikuar e ndërlidhur kishte stabilitet më të mirë ngrirje-shkrirje, transparencë më të ulët të pastës dhe stabilitet termik me viskozitet më të mirë se niseshteja.
Grupet e acidit karboksilik mund të përmirësojnë tretshmërinë, biodegradueshmërinë dhe vetitë mekanike të tyre pas reaksionit ndërlidhës të esterifikimit me aktivin -OH në polimere të ndryshme, dhe komponimet e acidit karboksilik kanë veti jo toksike ose toksike të ulëta, gjë që ka perspektiva të gjera për modifikimin ndërlidhës të ujit. eter celuloz i tretshëm në kategorinë ushqimore, klasën farmaceutike dhe fushat e veshjes.
2.3 Agjent ndërlidhës me përbërje epokside
Agjenti ndërlidhës epoksi përmban dy ose më shumë grupe epoksi, ose komponime epoksi që përmbajnë grupe funksionale aktive. Nën veprimin e katalizatorëve, grupet epoksi dhe grupet funksionale reagojnë me -OH në përbërjet organike për të gjeneruar makromolekula me strukturë rrjeti. Prandaj, mund të përdoret për ndërlidhjen e eterit të celulozës.
Viskoziteti dhe vetitë mekanike të eterit të celulozës mund të përmirësohen me anë të ndërlidhjes epoksi. Epoksidet u përdorën fillimisht për të trajtuar fibrat e pëlhurës dhe treguan efekt të mirë përfundimi. Megjithatë, ka pak raporte mbi modifikimin e ndërlidhjes së eterit të celulozës nga epoksidet. Hu Cheng et al zhvilluan një ndërlidhës të ri multifunksional me përbërje epokside: EPTA, i cili përmirësoi këndin e rikuperimit elastik të lagësht të pëlhurave të mëndafshta të vërteta nga 200º para trajtimit në 280º. Për më tepër, ngarkesa pozitive e ndërlidhësit rriti ndjeshëm shkallën e ngjyrosjes dhe shkallën e përthithjes së pëlhurave të mëndafshit të vërtetë në ngjyra acide. Agjenti ndërlidhës i përbërjes epoksi i përdorur nga Chen Xiaohui et al. : polietilen glikol diglicidil eteri (PGDE) është i lidhur me xhelatinë. Pas lidhjes së kryqëzuar, hidrogeli i xhelatinës ka performancë të shkëlqyer rikuperimi elastik, me shkallën më të lartë të rikuperimit elastik deri në 98.03%. Bazuar në studimet mbi modifikimin e ndërlidhjes së polimereve natyrore si pëlhura dhe xhelatina nga oksidet qendrore në literaturë, modifikimi i ndërlidhjes së eterit të celulozës me epookside gjithashtu ka një perspektivë premtuese.
Epiklorohidrini (i njohur gjithashtu si epiklorohidrin) është një agjent ndërlidhës i përdorur zakonisht për trajtimin e materialeve polimere natyrore që përmbajnë -OH, -NH2 dhe grupe të tjera aktive. Pas lidhjes së kryqëzuar të epiklorohidrinës, viskoziteti, rezistenca ndaj acidit dhe alkalit, rezistenca ndaj temperaturës, rezistenca ndaj kripës, rezistenca në prerje dhe vetitë mekanike të materialit do të përmirësohen. Prandaj, aplikimi i epiklorohidrinës në lidhjen e kryqëzuar të eterit të celulozës ka një rëndësi të madhe kërkimore. Për shembull, Su Maoyao bëri një material shumë adsorbent duke përdorur CMC të ndërlidhur me epiklorohidrin. Ai diskutoi ndikimin e strukturës së materialit, shkallën e zëvendësimit dhe shkallën e ndërlidhjes në vetitë e adsorbimit dhe zbuloi se vlera e mbajtjes së ujit (WRV) dhe vlera e mbajtjes së shëllirë (SRV) e produktit të bërë me rreth 3% agjent ndërlidhës u rrit me 26. herë dhe 17 herë, përkatësisht. Kur Ding Changguang et al. e përgatitur karboksimetil celulozë jashtëzakonisht viskoze, pas eterifikimit u shtua epiklorhidrinë për lidhje tërthore. Për krahasim, viskoziteti i produktit të kryqëzuar ishte deri në 51% më i lartë se ai i produktit të pakryqëzuar.
2.4 Agjentët ndërlidhës të acidit borik
Agjentët borik ndërlidhës kryesisht përfshijnë acid borik, boraks, borat, organoborate dhe agjentë të tjerë ndërlidhës që përmbajnë borat. Mekanizmi i ndërlidhjes përgjithësisht besohet të jetë se acidi borik (H3BO3) ose borat (B4O72-) formon jon tetrahidroksi borat (B(OH)4-) në tretësirë ​​dhe më pas dehidratohet me -Oh në përbërje. Formoni një përbërje të ndërlidhur me një strukturë rrjeti.
Ndërlidhësit e acidit borik përdoren gjerësisht si ndihmës në mjekësi, qelq, qeramikë, naftë dhe fusha të tjera. Forca mekanike e materialit të trajtuar me agjent ndërlidhës të acidit borik do të përmirësohet dhe mund të përdoret për ndërlidhjen e eterit të celulozës, në mënyrë që të përmirësohet performanca e tij.
Në vitet 1960, bori inorganik (boraksi, acidi borik dhe tetraborati i natriumit, etj.) ishte agjenti kryesor ndërlidhës i përdorur në zhvillimin e lëngjeve thyerëse me bazë uji të fushave të naftës dhe gazit. Boraksi ishte agjenti më i hershëm ndërlidhës i përdorur. Për shkak të mangësive të borit inorganik, të tilla si koha e shkurtër e ndërlidhjes dhe rezistenca e dobët e temperaturës, zhvillimi i agjentit ndërlidhës organoboron është bërë një pikë e nxehtë kërkimore. Hulumtimi i organoboronit filloi në vitet 1990. Për shkak të karakteristikave të tij të rezistencës ndaj temperaturës së lartë, ngjitjes së lehtë për t'u thyer, lidhjeve të vonuara të kontrollueshme, etj., organoboroni ka arritur një efekt të mirë aplikimi në thyerjen e fushave të naftës dhe gazit. Liu Ji et al. zhvilloi një agjent ndërlidhës polimeri që përmban grupin e acidit fenilborik, agjenti ndërlidhës i përzier me acid akrilik dhe polimer poliol me reaksion të grupit ester succinimid, ngjitësi biologjik që rezulton ka performancë të shkëlqyer gjithëpërfshirëse, mund të tregojë ngjitje të mirë dhe veti mekanike në një mjedis të lagësht dhe mund të jetë ngjitje më e thjeshtë. Yang Yang etj. prodhoi një agjent ndërlidhës të borit të zirkoniumit rezistent ndaj temperaturës së lartë, i cili u përdor për të ndërlidhur lëngun bazë të xhelit të guanidinës të lëngut të thyerjes dhe përmirësoi shumë temperaturën dhe rezistencën në prerje të lëngut të thyerjes pas trajtimit të ndërlidhjes. Është raportuar modifikimi i eterit karboksimetil celulozë nga agjenti ndërlidhës i acidit borik në lëngun e shpimit të naftës. Për shkak të strukturës së tij të veçantë, mund të përdoret në mjekësi dhe ndërtim
Lidhja e kryqëzuar e eterit celuloz në ndërtim, veshje dhe fusha të tjera.
2.5 Agjent ndërlidhës fosfid
Agjentët ndërlidhës të fosfateve përfshijnë kryesisht fosfor trikloroksi (klorur fosfoacil), trimetafosfat natriumi, tripolifosfat natriumi, etj. Mekanizmi i ndërlidhjes është se lidhja PO ose lidhja P-Cl është esterifikuar me -OH molekulare në tretësirën ujore për të formuar strukturën e rrjetit difosfat. .
Agjent ndërlidhës fosfid për shkak të toksicitetit jo-toksik ose të ulët, i përdorur gjerësisht në ushqim, modifikimin e ndërlidhjes së materialit polimer mjekësor, të tilla si niseshte, chitosan dhe trajtime të tjera natyrale të ndërlidhjes së polimerit. Rezultatet tregojnë se vetitë e xhelatinizimit dhe fryrjes së niseshtës mund të ndryshohen ndjeshëm duke shtuar një sasi të vogël të agjentit ndërlidhës fosfidi. Pas lidhjes së tërthortë të niseshtës, temperatura e xhelatinizimit rritet, stabiliteti i pastës përmirësohet, rezistenca ndaj acidit është më e mirë se niseshteja origjinale dhe forca e filmit rritet.
Ekzistojnë gjithashtu shumë studime mbi lidhjen e kryqëzuar të kitozanit me agjentin ndërlidhës fosfid, i cili mund të përmirësojë forcën e tij mekanike, stabilitetin kimik dhe vetitë e tjera. Aktualisht, nuk ka raporte mbi përdorimin e agjentit ndërlidhës fosfid për trajtimin e lidhjeve të kryqëzuara me eter celulozë. Për shkak se eteri dhe niseshteja e celulozës, kitozani dhe polimerët e tjerë natyrorë përmbajnë -OH më aktiv, dhe agjenti ndërlidhës i fosfidit ka veti fiziologjike jo toksike ose me toksicitet të ulët, aplikimi i tij në kërkimin e lidhjeve të kryqëzuara të eterit celulozë gjithashtu ka perspektiva të mundshme. Të tilla si CMC e përdorur në ushqim, në fushën e klasës së pastës së dhëmbëve me modifikimin e agjentit ndërlidhës fosfid, mund të përmirësojë vetitë e saj trashje, reologjike. MC, HPMC dhe HEC të përdorura në fushën e mjekësisë mund të përmirësohen nga agjenti ndërlidhës fosfid.
2.6 Agjentë të tjerë ndërlidhës
Aldehidet, epoksidet dhe ndërlidhja e kryqëzuar e eterit të celulozës i përkasin ndërlidhjes së kryqëzuar të eterifikimit, acidi karboksilik, acidi borik dhe agjenti ndërlidhës fosfid i përkasin lidhjes së kryqëzuar të esterifikimit. Përveç kësaj, agjentët ndërlidhës të përdorur për lidhjen e kryqëzuar të eterit të celulozës përfshijnë gjithashtu komponime izocianate, komponime hidroksimetil të azotit, përbërje sulfhidrile, agjentë ndërlidhës metalikë, agjentë ndërlidhës organosilikon, etj. Karakteristikat e përbashkëta të strukturës së saj molekulare janë se molekula përmban grupe të shumta funksionale që janë lehtë për të reaguar me -OH, dhe mund të formojë një strukturë rrjeti shumë-dimensionale pas lidhjes së kryqëzuar. Vetitë e produkteve të ndërlidhjes lidhen me llojin e agjentit ndërlidhës, shkallën e ndërlidhjes dhe kushtet e ndërlidhjes.
Badit · Pabin · Condu et al. përdoret diizocianat i toluenit (TDI) për të ndërlidhur celulozën metil. Pas ndërlidhjes, temperatura e tranzicionit të qelqit (Tg) u rrit me rritjen e përqindjes së TDI dhe u përmirësua qëndrueshmëria e tretësirës ujore të saj. TDI përdoret gjithashtu zakonisht për modifikimin e ndërlidhjeve në ngjitës, veshje dhe fusha të tjera. Pas modifikimit, vetia e ngjitësit, rezistenca ndaj temperaturës dhe rezistenca ndaj ujit të filmit do të përmirësohen. Prandaj, TDI mund të përmirësojë performancën e eterit celuloz të përdorur në ndërtim, veshje dhe ngjitës duke modifikuar ndërlidhjen.
Teknologjia e ndërlidhjes disulfide përdoret gjerësisht në modifikimin e materialeve mjekësore dhe ka një vlerë të caktuar kërkimore për lidhjen e produkteve të eterit celuloz në fushën e mjekësisë. Shu Shujun etj. bashkoi β-ciklodextrinën me mikrosferat silicë, chitosanin dhe glukanin e merkaptoiluar të ndërlidhur përmes shtresës së guaskës së gradientit dhe hoqi mikrosferat e silicës për të marrë nanokapse të ndërlidhura me disulfide, të cilat treguan stabilitet të mirë në pH të simuluar fiziologjik.
Agjentët ndërlidhës të metaleve janë kryesisht komponime inorganike dhe organike të joneve të metaleve të larta si Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) dhe Fe(III). Jonet e larta të metalit polimerizohen për të formuar jonet e urës hidroksile me shumë bërthama përmes hidratimit, hidrolizës dhe urës hidroksil. Në përgjithësi besohet se lidhja e tërthortë e joneve metalike me valencë të lartë është kryesisht nëpërmjet joneve lidhëse hidroksil me shumë bërthama, të cilat janë të lehta për t'u kombinuar me grupet e acidit karboksilik për të formuar polimere shumëdimensionale të strukturës hapësinore. Xu Kai etj. studiuan vetitë reologjike të serive Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) dhe Fe(III) me çmim të lartë metalik karboksimetil hidroksipropil celulozë të ndërlidhur (CMHPC) dhe stabilitetin termik, humbjen e filtrimit , kapaciteti i pezulluar i rërës, mbetjet e thyerjes së ngjitësit dhe pajtueshmëria me kripën pas aplikimit. Rezultatet treguan se, ndërlidhësi metalik ka vetitë e kërkuara për agjentin çimentues të lëngut të thyerjes së puseve të naftës.

3. Përmirësimi i performancës dhe zhvillimi teknik i eterit të celulozës me modifikim të ndërlidhjes

3.1 Bojë dhe ndërtim
Eteri celuloz kryesisht HEC, HPMC, HEMC dhe MC përdoren më shumë në fushën e ndërtimit, veshjes, ky lloj eteri celuloz duhet të ketë rezistencë të mirë ndaj ujit, trashje, rezistencë ndaj kripës dhe temperaturës, rezistencë në prerje, përdoret shpesh në llaç çimentoje, bojë latex. , ngjitës për pllaka qeramike, bojë për muret e jashtme, llak e kështu me radhë. Për shkak të ndërtimit, kërkesat e fushës së veshjes së materialeve duhet të kenë forcë të mirë mekanike dhe stabilitet, në përgjithësi zgjidhni agjentin ndërlidhës të llojit të eterifikimit në modifikimin e ndërlidhjes së eterit celulozë, siç është përdorimi i alkanit të halogjenuar epoksi, agjenti ndërlidhës i acidit borik për lidhjen e tij të kryqëzuar, mund të përmirësojë produktin viskoziteti, rezistenca ndaj kripës dhe temperaturës, rezistenca në prerje dhe vetitë mekanike.
3.2 Fushat e mjekësisë, ushqimit dhe kimikateve të përditshme
MC, HPMC dhe CMC në eterin celulozë të tretshëm në ujë përdoren shpesh në materialet e veshjes farmaceutike, aditivë farmaceutikë me çlirim të ngadaltë dhe trashësues farmaceutik të lëngshëm dhe stabilizues emulsioni. CMC mund të përdoret gjithashtu si emulsifikues dhe trashës në kos, produkte qumështi dhe pastë dhëmbësh. HEC dhe MC përdoren në fushën kimike të përditshme për t'u trashur, shpërndarë dhe homogjenizuar. Për shkak se fusha e mjekësisë, ushqimit dhe klasa kimike e përditshme ka nevojë për materiale të sigurta dhe jo toksike, prandaj, për këtë lloj eteri celuloz mund të përdoret acid fosforik, agjent ndërlidhës i acidit karboksilik, agjent ndërlidhës sulfhidril, etj., pas modifikimit të ndërlidhjes, mund të përdoret përmirëson viskozitetin e produktit, stabilitetin biologjik dhe vetitë e tjera.
HEC përdoret rrallë në fushën e mjekësisë dhe ushqimit, por për shkak se HEC është një eter celuloz jo-jonik me tretshmëri të fortë, ai ka avantazhet e tij unike ndaj MC, HPMC dhe CMC. Në të ardhmen, ai do të ndërlidhet nga agjentë ndërlidhës të sigurt dhe jo toksikë, të cilët do të kenë potencial të madh zhvillimi në fushën e mjekësisë dhe ushqimit.
3.3 Zonat e shpimit dhe prodhimit të naftës
CMC dhe eteri i celulozës karboksiluar zakonisht përdoren si agjent për trajtimin e baltës së shpimit industrial, agjent për humbjen e lëngjeve, agjent trashësues për t'u përdorur. Si një eter celuloz jo-jonik, HEC përdoret gjithashtu gjerësisht në fushën e shpimit të naftës për shkak të efektit të tij të mirë trashësues, kapacitetit dhe qëndrueshmërisë së fortë të pezullimit të rërës, rezistencës ndaj nxehtësisë, përmbajtjes së lartë të kripës, rezistencës së ulët të tubacionit, humbjes më të vogël të lëngjeve, gomës së shpejtë. thyerje dhe mbetje të ulëta. Aktualisht, më shumë kërkime është përdorimi i agjentëve ndërlidhës të acidit borik dhe agjentëve ndërlidhës të metaleve për të modifikuar CMC të përdorur në fushën e shpimit të naftës, kërkimi i modifikimit të lidhjeve të kryqëzuara të eterit jo-jonik të celulozës raporton më pak, por modifikimi hidrofobik i eterit jo-jonik të celulozës, tregon domethënës viskoziteti, temperatura dhe rezistenca e kripës dhe qëndrueshmëria në prerje, shpërndarje e mirë dhe rezistencë ndaj hidrolizës biologjike. Pas lidhjes së kryqëzuar me acid borik, metal, epooksid, alkane epoksi halogjene dhe agjentë të tjerë ndërlidhës, eteri i celulozës i përdorur në shpimin dhe prodhimin e naftës ka përmirësuar trashjen e tij, rezistencën ndaj kripës dhe temperaturës, stabilitetin e kështu me radhë, gjë që ka një perspektivë të madhe aplikimi në e ardhmja.
3.4 Fusha të tjera
Eteri i celulozës për shkak të trashjes, emulsifikimit, formimit të filmit, mbrojtjes koloidale, mbajtjes së lagështirës, ​​ngjitjes, kundërndjeshmërisë dhe vetive të tjera të shkëlqyera, më i përdorur, përveç fushave të mësipërme, përdoret gjithashtu në prodhimin e letrës, qeramikës, printimit dhe ngjyrosjes së tekstilit, reaksioni i polimerizimit dhe fusha të tjera. Sipas kërkesave të vetive të materialit në fusha të ndryshme, agjentë të ndryshëm ndërlidhës mund të përdoren për modifikimin e ndërlidhjes për të përmbushur kërkesat e aplikimit. Në përgjithësi, eteri i celulozës me lidhje të kryqëzuar mund të ndahet në dy kategori: eter celulozë të kryqëzuar të eterifikuar dhe eter celulozë të kryqëzuar të esterifikuar. Aldehidet, epooksidet dhe ndërlidhës të tjerë reagojnë me -Oh në eterin e celulozës për të formuar lidhjen eter-oksigjen (-O-), e cila i përket ndërlidhësve të eterifikimit. Acidi karboksilik, fosfidi, acidi borik dhe agjentë të tjerë ndërlidhës reagojnë me -OH në eterin e celulozës për të formuar lidhje esterike, që i përkasin agjentëve ndërlidhës të esterifikimit. Grupi karboksil në CMC reagon me -OH në agjentin ndërlidhës për të prodhuar eter celulozë të esterifikuar të ndërlidhur. Aktualisht, ka pak kërkime mbi këtë lloj modifikimi të ndërlidhjes, dhe ka ende vend për zhvillim në të ardhmen. Për shkak se stabiliteti i lidhjes eterike është më i mirë se ai i lidhjes esterike, eteri i celulozës me lidhje të kryqëzuar të tipit eter ka stabilitet dhe veti mekanike më të forta. Sipas fushave të ndryshme të aplikimit, agjenti i përshtatshëm ndërlidhës mund të zgjidhet për modifikimin e ndërlidhjes së eterit të celulozës, në mënyrë që të përftohen produkte që plotësojnë nevojat e aplikimit.

4. Përfundim

Aktualisht, industria përdor glioksalin për të ndërlidhur eterin e celulozës, në mënyrë që të vonojë kohën e shpërbërjes, për të zgjidhur problemin e formimit të produktit gjatë shpërbërjes. Eteri celuloz i lidhur me glioksal mund të ndryshojë vetëm tretshmërinë e tij, por nuk ka përmirësim të dukshëm në vetitë e tjera. Aktualisht, përdorimi i agjentëve të tjerë ndërlidhës përveç glioksalit për lidhjen e kryqëzuar të eterit të celulozës është studiuar rrallë. Për shkak se eteri i celulozës përdoret gjerësisht në shpimin e naftës, ndërtim, veshje, ushqim, mjekësi dhe industri të tjera, tretshmëria e tij, reologjia, vetitë mekanike luajnë një rol vendimtar në aplikimin e tij. Nëpërmjet modifikimit të ndërlidhjes, ai mund të përmirësojë performancën e aplikimit në fusha të ndryshme, në mënyrë që të plotësojë nevojat e aplikacionit. Për shembull, acidi karboksilik, acidi fosforik, agjenti ndërlidhës i acidit borik për esterifikimin e eterit të celulozës mund të përmirësojë performancën e tij të aplikimit në fushën e ushqimit dhe mjekësisë. Megjithatë, aldehidet nuk mund të përdoren në industrinë e ushqimit dhe mjekësisë për shkak të toksicitetit të tyre fiziologjik. Acidi borik dhe agjentët ndërlidhës të metaleve janë të dobishëm për të përmirësuar performancën e lëngut të thyerjes së naftës dhe gazit pas ndërlidhjes së eterit celulozë të përdorur në shpimin e naftës. Agjentë të tjerë ndërlidhës alkil, të tillë si epiklorohidrina, mund të përmirësojnë viskozitetin, vetitë reologjike dhe vetitë mekanike të eterit të celulozës. Me zhvillimin e vazhdueshëm të shkencës dhe teknologjisë, kërkesat e industrive të ndryshme për vetitë materiale po përmirësohen vazhdimisht. Për të përmbushur kërkesat e performancës së eterit të celulozës në fusha të ndryshme aplikimi, kërkimi i ardhshëm mbi lidhjen e kryqëzuar të eterit të celulozës ka perspektiva të gjera për zhvillim.