Водорозчинні ефіропохідні целюлози

Було представлено механізм зшивання, шлях і властивості різних типів зшиваючих агентів і водорозчинного ефіру целюлози. За допомогою модифікації зшивання можна значно покращити в’язкість, реологічні властивості, розчинність і механічні властивості водорозчинного ефіру целюлози, щоб підвищити ефективність його застосування. Відповідно до хімічної структури та властивостей різних зшивачів, типи реакцій модифікації зшивання ефіру целюлози були узагальнені, а також узагальнено напрямки розвитку різних зшивачів у різних областях застосування ефіру целюлози. З огляду на відмінні характеристики водорозчинного ефіру целюлози, модифікованого зшиванням, і кілька досліджень у країні та за кордоном, майбутня модифікація зшивання ефіру целюлози має широкі перспективи розвитку. Це для довідки відповідних дослідників і виробничих підприємств.
Ключові слова: модифікація зшивання; ефір целюлози; Хімічна структура; Розчинність; Продуктивність програми

Ефір целюлози завдяки своїм чудовим характеристикам як загусник, водоутримувач, клей, сполучний і диспергатор, захисний колоїд, стабілізатор, суспензійний агент, емульгатор і плівкоутворюючий агент, широко використовується в покритті, будівництві, нафтовій, щоденній хімічній промисловості, харчовій промисловості медицина та інші галузі. Ефір целюлози в основному включає метилцелюлозу,гідроксіетилцелюлоза,карбоксиметилцелюлоза, етилцелюлоза, гідроксипропілметилцелюлоза, гідроксіетилметилцелюлоза та інші види змішаного ефіру. Ефір целюлози виготовляється з бавовняного волокна або деревного волокна шляхом підлужування, етерифікації, промивання, центрифугування, сушіння, підготовленого процесу подрібнення, використання агентів етерифікації, як правило, використовує галогенований алкан або епоксидний алкан.
Однак у процесі застосування водорозчинного ефіру целюлози ймовірність зіткнеться з особливим середовищем, таким як висока та низька температура, кислотно-лужне середовище, складне іонне середовище, ці середовища призведуть до згущення, розчинності, утримання води, адгезії, клей, стабільна суспензія та емульгація водорозчинного ефіру целюлози сильно впливають і навіть призводять до повної втрати його функціональності.
Для того, щоб покращити продуктивність застосування ефіру целюлози, необхідно провести обробку зшиванням, використовуючи різні зшиваючі агенти, продуктивність продукту різна. Базуючись на вивченні різних типів зшиваючих агентів і методів їх зшивання в поєднанні з технологією зшивання в процесі промислового виробництва, ця стаття обговорює зшивання ефіру целюлози різними типами зшиваючих агентів, надаючи посилання на модифікацію зшивання ефіру целюлози. .

1. Структура та принцип зшивання ефіру целюлози

Ефір целюлозиє різновидом похідних целюлози, який синтезується реакцією заміщення ефіру трьох спиртових гідроксильних груп на молекулах природної целюлози та галогенованого алкану або епоксидного алкану. Через різницю замісників будова і властивості ефіру целюлози різні. Реакція зшивання ефіру целюлози в основному включає етерифікацію або етерифікацію -ОН (ОН на кільці одиниці глюкози або -ОН на заміснику або карбоксильна група на заміснику) і агента зшивання з бінарними або кількома функціональними групами, так що дві або більше молекул ефіру целюлози з’єднані разом, утворюючи багатовимірну структуру просторової мережі. Це зшитий ефір целюлози.
Взагалі кажучи, ефір целюлози та зшиваючий агент у водному розчині, що містить більше -OH, такий як HEC, HPMC, HEMC, MC і CMC, можуть бути етерифіковані або етерифіковані зшиті. Оскільки КМЦ містить іони карбонової кислоти, функціональні групи в зшиваючому агенті можуть бути естерифіковані зшитими іонами карбонової кислоти.
Після реакції -OH або -COO- в молекулі ефіру целюлози зі зшиваючим агентом, завдяки зменшенню вмісту водорозчинних груп і утворенню багатовимірної мережевої структури в розчині, його розчинність, реологія та механічні властивості буде змінено. Використовуючи різні зшиваючі агенти для взаємодії з ефіром целюлози, ефективність застосування ефіру целюлози буде покращена. Отримали ефір целюлози, придатний для промислового застосування.

2. Види зшиваючих агентів

2.1 Альдегідні зшиваючі агенти
Альдегідні зшиваючі агенти відносяться до органічних сполук, що містять альдегідну групу (-CHO), які є хімічно активними і можуть реагувати з гідроксилом, аміаком, амідом та іншими сполуками. Альдегідні зшиваючі агенти, що використовуються для целюлози та її похідних, включають формальдегід, гліоксаль, глутаровий альдегід, гліцеральдегід тощо. Альдегідна група може легко реагувати з двома -ОН з утворенням ацеталів у слабокислих умовах, і реакція є оборотною. Звичайними простими ефірами целюлози, модифікованими альдегідними зшиваючими агентами, є HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC та інші водні прості ефіри целюлози.
Одна альдегідна група зшита з двома гідроксильними групами в молекулярному ланцюзі целюлозного ефіру, а молекули целюлозного ефіру з’єднані через утворення ацеталів, утворюючи сітчасту просторову структуру, щоб змінити його розчинність. Через реакцію вільного -OH між альдегідним зшиваючим агентом і ефіром целюлози кількість молекулярних гідрофільних груп зменшується, що призводить до поганої розчинності продукту у воді. Тому, контролюючи кількість зшиваючого агента, помірне зшивання ефіру целюлози може затримати час гідратації та запобігти надто швидкому розчиненню продукту у водному розчині, що призводить до локальної агломерації.
Ефект альдегідного зшивання ефіру целюлози зазвичай залежить від кількості альдегіду, pH, рівномірності реакції зшивання, часу зшивання та температури. Занадто висока або занадто низька температура зшивання та рН спричинять необоротне зшивання через напівацеталь в ацеталь, що призведе до ефіру целюлози, повністю нерозчинного у воді. Кількість альдегіду та рівномірність реакції зшивання безпосередньо впливають на ступінь зшивання ефіру целюлози.
Формальдегід менш використовується для зшивання ефіру целюлози через його високу токсичність і високу летючість. У минулому формальдегід більше використовувався у сфері покриттів, клеїв, текстилю, а зараз його поступово замінюють малотоксичні неформальдегідні зшиваючі агенти. Ефект зшивання глутарового альдегіду кращий, ніж у гліоксалю, але він має сильний різкий запах, а ціна глутаральдегіду відносно висока. Загалом, у промисловості гліоксаль зазвичай використовують для зшивання водорозчинного ефіру целюлози для покращення розчинності продуктів. Зазвичай при кімнатній температурі, рН 5 ~ 7 в слабокислих умовах можна провести реакцію зшивання. Після зшивання час гідратації та час повної гідратації ефіру целюлози стане довшим, а явище агломерації послабиться. У порівнянні з продуктами без зшивання, розчинність ефіру целюлози краща, і в розчині не буде нерозчинених продуктів, що сприяє промисловому застосуванню. Коли Чжан Шуанцзянь готував гідроксипропілметилцелюлозу, зшиваючий агент гліоксаль розпилювали перед сушінням, щоб отримати миттєву гідроксипропілметилцелюлозу з дисперсією 100%, яка не злипалася під час розчинення та мала швидку дисперсію та розчинення, що вирішило практичне об’єднання застосування та розширив сферу застосування.
У лужному стані оборотний процес утворення ацеталю буде порушено, час гідратації продукту буде скорочено, а характеристики розчинення ефіру целюлози без зшивання будуть відновлені. Під час приготування та виробництва ефіру целюлози реакція зшивання альдегідів зазвичай здійснюється після процесу реакції ефірування або в рідкій фазі процесу промивання, або в твердій фазі після центрифугування. Як правило, у процесі прання однорідність реакції зшивання хороша, але ефект зшивання поганий. Однак через обмеження інженерного обладнання рівномірність зшивання в твердій фазі погана, але ефект зшивання відносно кращий, а кількість використовуваного зшиваючого агента відносно невелика.
Альдегіди, що зшивають агенти, модифіковані водорозчинним ефіром целюлози, окрім покращення його розчинності, також є повідомлення, які можуть бути використані для покращення його механічних властивостей, стабільності в’язкості та інших властивостей. Наприклад, Peng Zhang використовував гліоксаль для зшивання з HEC і досліджував вплив концентрації зшиваючого агента, pH зшивання та температури зшивання на міцність HEC у вологому стані. Результати показують, що за оптимальних умов зшивання міцність волокна HEC у вологому стані після зшивання збільшується на 41,5%, а його характеристики значно покращуються. Чжан Цзінь використовував водорозчинну фенольну смолу, глутаральдегід і трихлорацетальдегід для зшивання CMC. Порівнюючи властивості, розчин водорозчинної фенольної смоли, зшитої КМЦ, мав найменше зниження в’язкості після високотемпературної обробки, тобто найкращу температурну стійкість.
2.2 Зшиваючі агенти карбонової кислоти
Зшиваючі агенти карбонової кислоти відносяться до сполук полікарбонових кислот, в основному включаючи янтарну кислоту, яблучну кислоту, винну кислоту, лимонну кислоту та інші бінарні або полікарбонові кислоти. Зшиваючі речовини карбонової кислоти вперше були використані для зшивання тканинних волокон для покращення їх гладкості. Механізм зшивання полягає в наступному: карбоксильна група реагує з гідроксильною групою молекули целюлози з утворенням етерифікованого зшитого ефіру целюлози. Welch and Yang та ін. були першими, хто вивчив механізм зшивання карбонових кислотних зшивачів. Процес зшивання відбувався наступним чином: за певних умов дві суміжні групи карбонових кислот у зшивальниках карбонових кислот спочатку дегідратували з утворенням циклічного ангідриду, а ангідрид реагував з ОН у молекулах целюлози з утворенням зшитого ефіру целюлози з мережевою просторовою структурою.
Зшиваючі агенти на основі карбонової кислоти зазвичай реагують з ефіром целюлози, що містить гідроксильні замісники. Оскільки зшиваючі агенти карбонової кислоти є водорозчинними та нетоксичними, останніми роками вони широко використовуються у вивченні деревини, крохмалю, хітозану та целюлози.
Похідні та інші модифікації зшивання етерифікації природних полімерів, щоб покращити продуктивність сфери застосування.
Hu Hanchang та ін. використовувався каталізатор гіпофосфіту натрію для прийняття чотирьох полікарбонових кислот з різними молекулярними структурами: пропантрикарбонова кислота (PCA), 1,2,3, 4-бутантетракарбонова кислота (BTCA), цис-CPTA, цис-CHHA (Cis-ChHA) були використані для обробки бавовняних тканин. Результати показали, що кругла структура бавовняної тканини для обробки полікарбоновою кислотою має кращу ефективність відновлення складок. Молекули циклічної полікарбонової кислоти є потенційно ефективними зшиваючими агентами через їх більшу жорсткість і кращий ефект зшивання, ніж ланцюгові молекули карбонової кислоти.
Wang Jiwei та ін. використовували змішану кислоту лимонної кислоти та оцтового ангідриду для етерифікації та модифікації крохмалю. Випробовуючи властивості розчинення води та прозорості пасти, вони дійшли висновку, що етерифікований зшитий крохмаль має кращу стабільність при заморожуванні-розморожуванні, нижчу прозорість пасти та кращу термічну стабільність в’язкості, ніж крохмаль.
Групи карбонової кислоти можуть покращити свою розчинність, здатність до біологічного розкладання та механічні властивості після реакції зшивання етерифікації з активним -OH у різних полімерах, а сполуки карбонової кислоти мають нетоксичні або малотоксичні властивості, що має широкі перспективи для модифікації зшивання води- розчинний ефір целюлози в харчовому, фармацевтичному та для нанесення покриттів.
2.3 Епоксидний зшиваючий агент
Епоксидний зшиваючий агент містить дві або більше епоксидних груп або епоксидних сполук, що містять активні функціональні групи. Під дією каталізаторів епоксидні та функціональні групи реагують з -OH в органічних сполуках, утворюючи макромолекули з мережевою структурою. Тому його можна використовувати для зшивання ефіру целюлози.
В'язкість і механічні властивості ефіру целюлози можна покращити за допомогою епоксидного зшивання. Епоксиди вперше були використані для обробки тканинних волокон і показали хороший фінішний ефект. Однак є кілька повідомлень про модифікацію зшивання ефіру целюлози епоксидами. Ху Ченг та інші розробили новий багатофункціональний епоксидний зшивальний агент: EPTA, який покращив кут відновлення пружності у вологому стані тканин із справжнього шовку з 200º до обробки до 280º. Крім того, позитивний заряд зшиваючого агента значно збільшив швидкість фарбування та швидкість поглинання справжніх шовкових тканин кислотними барвниками. Епоксидний зшиваючий агент, використаний Chen Xiaohui та ін. : дигліцидиловий ефір поліетиленгліколю (PGDE) зшитий желатином. Після зшивання желатиновий гідрогель має відмінні показники відновлення еластичності, з найвищою швидкістю відновлення еластичності до 98,03%. На підставі досліджень модифікації зшивання природних полімерів, таких як тканина та желатин центральними оксидами в літературі, модифікація зшивання ефіру целюлози епоксидами також має багатообіцяючу перспективу.
Епіхлоргідрин (також відомий як епіхлоргідрин) є широко використовуваним зшиваючим агентом для обробки природних полімерних матеріалів, що містять -OH, -NH2 та інші активні групи. Після зшивання епіхлоргідрином в’язкість, стійкість до кислот і лугів, термостійкість, стійкість до солі, стійкість до зсуву та механічні властивості матеріалу будуть покращені. Тому застосування епіхлоргідрину в зшиванні ефіру целюлози має велике дослідницьке значення. Наприклад, Su Maoyao створив високоадсорбуючий матеріал, використовуючи CMC, зшиту епіхлоргідрином. Він обговорив вплив структури матеріалу, ступеня заміщення та ступеня зшивання на адсорбційні властивості, і виявив, що коефіцієнт утримання води (WRV) і показник утримання розсолу (SRV) продукту, виготовленого з приблизно 3% зшиваючого агента, збільшився на 26 разів і 17 разів відповідно. Коли Ding Changguang та ін. приготували надзвичайно в'язку карбоксиметилцелюлозу, епіхлоргідрин додали після етерифікації для зшивання. Для порівняння, в’язкість зшитого продукту була на 51% вищою, ніж незшитого продукту.
2.4 Зшиваючі агенти борної кислоти
Борні зшиваючі агенти в основному включають борну кислоту, буру, борат, органоборат та інші боратовмісні зшиваючі агенти. Механізм зшивання, як правило, полягає в тому, що борна кислота (H3BO3) або борат (B4O72-) утворює тетрагідроксиборат-іон (B(OH)4-) у розчині, а потім дегідратує з -Oh у сполуці. Утворюють зшиту сполуку з мережевою структурою.
Зшиваючі речовини борної кислоти широко використовуються як допоміжні речовини в медицині, склі, кераміці, нафтовій та інших галузях. Механічна міцність матеріалу, обробленого зшиваючим агентом борної кислоти, буде покращена, і його можна використовувати для зшивання ефіру целюлози, щоб покращити його продуктивність.
У 1960-х роках неорганічний бор (бура, борна кислота та тетраборат натрію тощо) був основним зшиваючим агентом, який використовувався для розробки рідини для гідророзриву нафтових і газових родовищ на водній основі. Бура була першим використовуваним зшиваючим агентом. Через недоліки неорганічного бору, такі як короткий час зшивання та низька температурна стійкість, розробка бороорганічного зшиваючого агента стала гарячою точкою досліджень. Дослідження бороорганіки почалися в 1990-х роках. Завдяки таким характеристикам, як стійкість до високих температур, клей, що легко розривається, контрольована затримка зшивання тощо, органобор досяг хорошого ефекту застосування при розриві пластів нафтових і газових родовищ. Liu Ji та ін. розробив полімерний зшиваючий агент, що містить групу фенілборної кислоти, зшиваючий агент, змішаний з акриловою кислотою та полімерним полімером із сукцинімідною ефірною групою, отриманий біологічний клей має чудову комплексну ефективність, може демонструвати хорошу адгезію та механічні властивості у вологому середовищі та може бути більш проста адгезія. Ян Ян та ін. створив стійкий до високих температур цирконієвий борний зшиваючий агент, який використовувався для зшивання основної рідини гуанідинового гелю рідини для гідророзриву, і значно покращив температуру та опір зсуву рідини для гідророзриву після обробки зшиванням. Повідомлялося про модифікацію ефіру карбоксиметилцелюлози зшиваючим агентом борної кислоти в нафтовому буровому розчині. Завдяки особливій структурі його можна використовувати в медицині та будівництві
Зшивання ефіру целюлози в будівництві, покритті та інших сферах.
2.5 Фосфідний зшиваючий агент
Фосфати, що зшивають агенти, в основному включають трихлорокси фосфору (фосфоацилхлорид), триметафосфат натрію, триполіфосфат натрію тощо. Механізм зшивання полягає в тому, що зв’язок PO або зв’язок P-Cl етерифікується молекулярним -OH у водному розчині з утворенням дифосфату, утворюючи сітчасту структуру .
Фосфідний зшиваючий агент завдяки нетоксичності або низькій токсичності, широко використовується в харчових продуктах, медицині полімерних матеріалів модифікації зшивання, таких як крохмаль, хітозан та інші натуральні полімерні зшиваючі засоби. Результати показують, що властивості клейстеризації та набухання крохмалю можна значно змінити, додавши невелику кількість фосфідного зшиваючого агента. Після зшивання крохмалю температура клейстеризації підвищується, стабільність пасти покращується, кислотостійкість краща, ніж вихідний крохмаль, і міцність плівки збільшується.
Існує також багато досліджень зшивання хітозану за допомогою фосфідного зшиваючого агента, який може покращити його механічну міцність, хімічну стабільність та інші властивості. На даний момент немає повідомлень про використання фосфідного зшиваючого агента для обробки зшивання ефіром целюлози. Оскільки ефір целюлози та крохмаль, хітозан та інші природні полімери містять більш активний -ОН, а фосфідний зшиваючий агент має нетоксичні або малотоксичні фізіологічні властивості, його застосування в дослідженнях зшивання ефіру целюлози також має потенційні перспективи. Такі, як КМЦ, що використовуються в харчових продуктах, полі якості зубної пасти з модифікацією фосфідного зшиваючого агента, можуть покращити його потовщення, реологічні властивості. MC, HPMC і HEC, що використовуються в галузі медицини, можуть бути покращені фосфідним зшиваючим агентом.
2.6 Інші зшиваючі агенти
Вищезазначені альдегіди, епоксиди та зшивання ефіру целюлози належать до зшивання етерифікації, карбонова кислота, борна кислота та фосфідний зшиваючий агент належать до зшивання етерифікації. Крім того, зшиваючі агенти, які використовуються для зшивання ефіру целюлози, також включають ізоціанатні сполуки, азотні гідроксиметильні сполуки, сульфгідрильні сполуки, металеві зшиваючі агенти, кремнійорганічні зшиваючі агенти тощо. Загальною характеристикою його молекулярної структури є те, що молекула містить кілька функціональних груп, які є легко реагувати з -OH і може утворювати багатовимірну сітчасту структуру після зшивання. Властивості продуктів зшивання пов’язані з типом зшиваючого агента, ступенем зшивання та умовами зшивання.
Бадіт · Пабін · Конду та ін. використовували толуолдіізоціанат (TDI) для зшивання метилцелюлози. Після зшивання температура склування (Tg) підвищилася зі збільшенням відсотка TDI, і стабільність його водного розчину покращилася. TDI також широко використовується для модифікації зшивання в адгезивах, покриттях та інших областях. Після модифікації адгезія, термостійкість і водостійкість плівки будуть покращені. Таким чином, TDI може покращити продуктивність ефіру целюлози, який використовується в будівництві, покриттях і клеях, шляхом модифікації зшивання.
Технологія дисульфідного зшивання широко використовується в модифікації медичних матеріалів і має певну дослідницьку цінність для зшивання продуктів ефіру целюлози в галузі медицини. Шу Шуюнь та ін. з’єднали β-циклодекстрин з мікросферами діоксиду кремнію, зшили меркаптоїльований хітозан і глюкан через градієнтний шар оболонки та видалили мікросфери діоксиду кремнію для отримання дисульфідних зшитих нанокапсул, які показали хорошу стабільність у змодельованому фізіологічному рН.
Металеві зшиваючі агенти - це переважно неорганічні та органічні сполуки з високим вмістом іонів металів, таких як Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) і Fe(III). Високі іони металів полімеризуються з утворенням багатоядерних іонів гідроксильного містка шляхом гідратації, гідролізу та гідроксильного містка. Загальноприйнято вважати, що зшивання високовалентних іонів металів відбувається головним чином через багатоядерні гідроксильні місткові іони, які легко поєднуються з групами карбонової кислоти з утворенням полімерів багатовимірної просторової структури. Сюй Кай та ін. вивчав реологічні властивості Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) і Fe(III) серії дорогоцінних металевих поперечно-зшитої карбоксиметил гідроксипропілцелюлози (CMHPC) і термічну стабільність, втрати на фільтрацію , ємність зваженого піску, залишки клею та сумісність солі після нанесення. Результати показали, що металевий зшивач має властивості, необхідні для цементуючого агента рідини для гідророзриву нафтових свердловин.

3. Покращення продуктивності та технічний розвиток ефіру целюлози шляхом модифікації зшивання

3.1 Фарба та конструкція
Ефір целюлози, в основному HEC, HPMC, HEMC і MC, більше використовується в галузі будівництва, покриття, цей вид ефіру целюлози повинен мати гарну водостійкість, потовщення, стійкість до солі та температури, стійкість до зсуву, часто використовується в цементному розчині, латексній фарбі , клей для керамічної плитки, фарба для зовнішніх стін, лак тощо. Завдяки конструкції, вимоги до матеріалів для покриття повинні мати хорошу механічну міцність і стабільність, зазвичай вибирають зшиваючий агент типу етерифікації для модифікації зшивання ефіру целюлози, наприклад використання епоксидного галогенованого алкану, зшиваючого агента борної кислоти для його зшивання, що може покращити продукт в'язкість, стійкість до солі та температури, стійкість до зсуву та механічні властивості.
3.2 Галузі медицини, продуктів харчування та побутової хімії
MC, HPMC і CMC у водорозчинному ефірі целюлози часто використовуються у фармацевтичних матеріалах для покриття, фармацевтичних добавках із повільним вивільненням і рідких фармацевтичних загусниках і стабілізаторах емульсії. КМЦ також можна використовувати як емульгатор і загусник в йогуртах, молочних продуктах і зубній пасті. HEC і MC використовуються в щоденній хімічній сфері для згущення, диспергування та гомогенізації. Оскільки в галузі медицини, продуктів харчування та щоденної хімії потрібні безпечні та нетоксичні матеріали, тому для цього типу ефіру целюлози можна використовувати фосфорну кислоту, зшиваючий агент карбонової кислоти, сульфгідрильний зшиваючий агент тощо, після модифікації зшивання можна покращують в'язкість продукту, біологічну стабільність та інші властивості.
HEC рідко використовується в медицині та харчових продуктах, але оскільки HEC є неіонним ефіром целюлози з високою розчинністю, він має унікальні переваги перед MC, HPMC та CMC. У майбутньому він буде зшитий безпечними та нетоксичними зшиваючими агентами, що матиме великий потенціал розвитку в галузі медицини та їжі.
3.3 Райони буріння та видобутку нафти
КМЦ і ефір карбоксильованої целюлози зазвичай використовуються як промисловий агент для обробки бурового розчину, агент втрати рідини, загусник для використання. Як неіонний ефір целюлози, HEC також широко використовується в галузі буріння нафтових свердловин через його гарний ефект загущення, міцну піщану суспензію та стабільність, термостійкість, високий вміст солі, низький опір трубопроводу, меншу втрату рідини, міцну гуму руйнування та низький залишок. В даний час більше досліджень стосується використання зшиваючих агентів борної кислоти та металевих зшиваючих агентів для модифікації КМЦ, що використовується в бурових полях, дослідження модифікації зшивання неіонного ефіру целюлози повідомляють про менше, але гідрофобна модифікація неіонного ефіру целюлози показує значний в'язкість, стійкість до температури та солі та стійкість до зсуву, хороша дисперсія та стійкість до біологічного гідролізу. Після зшивання борною кислотою, металом, епоксидом, епоксидними галогенованими алканами та іншими зшиваючими агентами ефір целюлози, який використовується при бурінні та видобутку нафти, покращив його загущення, стійкість до солі та температури, стабільність тощо, що має велику перспективу застосування в майбутнє.
3.4 Інші поля
Ефір целюлози завдяки згущенню, емульгуванні, утворенню плівки, колоїдному захисту, утриманню вологи, адгезії, античутливості та іншим чудовим властивостям, більш широко використовується, на додаток до вищевказаних полів, також використовується у виробництві паперу, кераміки, текстильного друку та фарбування, реакція полімеризації та ін. Відповідно до вимог до властивостей матеріалу в різних галузях, різні зшиваючі агенти можуть бути використані для модифікації зшивання відповідно до вимог застосування. Загалом, зшитий ефір целюлози можна розділити на дві категорії: етерифікований зшитий ефір целюлози та етерифікований зшитий ефір целюлози. Альдегіди, епоксиди та інші зшиваючі речовини реагують з -Oh на ефірі целюлози, утворюючи зв'язок ефір-кисень (-O-), який належить до зшиваючих речовин етерифікації. Карбонова кислота, фосфід, борна кислота та інші зшиваючі агенти реагують з -OH на ефірі целюлози з утворенням складноефірних зв'язків, що належать до етерифікаційних зшиваючих агентів. Карбоксильна група в КМЦ реагує з -OH у зшиваючому агенті з утворенням етерифікованого зшитого ефіру целюлози. На даний момент існує небагато досліджень такого типу модифікації зшивання, і в майбутньому ще є місце для розвитку. Оскільки стабільність ефірного зв’язку краща, ніж складноефірного зв’язку, зшитий ефір целюлози ефірного типу має більшу стабільність і механічні властивості. Відповідно до різних сфер застосування можна вибрати відповідний зшиваючий агент для модифікації зшивання ефіру целюлози, щоб отримати продукти, які відповідають потребам застосування.

4. Висновок

В даний час промисловість використовує гліоксаль для зшивання ефіру целюлози, щоб затримати час розчинення, щоб вирішити проблему злежування продукту під час розчинення. Гліоксалевий зшитий ефір целюлози може лише змінити свою розчинність, але не має очевидного покращення інших властивостей. В даний час використання інших зшиваючих агентів, крім гліоксалю, для зшивання ефіру целюлози рідко вивчається. Оскільки ефір целюлози широко використовується в нафтових буріннях, будівництві, покритті, харчовій, медицині та інших галузях промисловості, його розчинність, реологія, механічні властивості відіграють вирішальну роль у його застосуванні. Завдяки модифікації зшивання він може покращити продуктивність своєї програми в різних областях, щоб задовольнити потреби програми. Наприклад, карбонова кислота, фосфорна кислота, борна кислота, зшиваючий агент для естерифікації целюлозного ефіру можуть покращити його ефективність застосування в галузі харчових продуктів і медицини. Однак альдегіди не можна використовувати в харчовій і медичній промисловості через їх фізіологічну токсичність. Борна кислота та зшиваючі агенти для металів допомагають покращити продуктивність рідини для розриву нафти та газу після зшивання ефіру целюлози, який використовується при видобутку нафти. Інші алкільні зшиваючі агенти, такі як епіхлоргідрин, можуть покращити в'язкість, реологічні та механічні властивості ефіру целюлози. З постійним розвитком науки і техніки постійно вдосконалюються вимоги різних галузей промисловості до властивостей матеріалів. Щоб задовольнити вимоги до продуктивності ефіру целюлози в різних областях застосування, майбутні дослідження зшивання ефіру целюлози мають широкі перспективи розвитку.