อนุพันธ์เซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้

ได้มีการแนะนำกลไกการเชื่อมขวาง วิถีทาง และคุณสมบัติของสารเชื่อมขวางชนิดต่างๆ และเซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้โดยการปรับเปลี่ยนการเชื่อมขวาง ความหนืด คุณสมบัติทางรีโอโลยี ความสามารถในการละลาย และคุณสมบัติทางกลของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำสามารถปรับปรุงได้อย่างมาก เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานตามโครงสร้างทางเคมีและคุณสมบัติของตัวเชื่อมขวางต่างๆ ได้สรุปประเภทของปฏิกิริยาการปรับเปลี่ยนการเชื่อมขวางของเซลลูโลสอีเทอร์ และทิศทางการพัฒนาของตัวเชื่อมขวางต่างๆ ในสาขาการใช้งานต่างๆ ของเซลลูโลสอีเทอร์ได้ถูกสรุปไว้เมื่อพิจารณาจากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งดัดแปลงโดยการเชื่อมขวางและการศึกษาบางส่วนทั้งในประเทศและต่างประเทศ การปรับเปลี่ยนการเชื่อมขวางในอนาคตของเซลลูโลสอีเทอร์นั้นมีโอกาสในการพัฒนาในวงกว้างข้อมูลนี้ใช้สำหรับการอ้างอิงของนักวิจัยและองค์กรการผลิตที่เกี่ยวข้อง
คำสำคัญ: การปรับเปลี่ยนการเชื่อมขวาง;เซลลูโลสอีเทอร์;โครงสร้างทางเคมีความสามารถในการละลาย;ประสิทธิภาพการใช้งาน

เซลลูโลสอีเทอร์เนื่องจากประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยม เป็นสารเพิ่มความหนา สารกักเก็บน้ำ กาว สารยึดเกาะและสารช่วยกระจายตัว ป้องกันคอลลอยด์ โคลง สารแขวนลอย สารแขวนลอย อิมัลซิไฟเออร์ และสารขึ้นรูปฟิล์ม ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเคลือบ การก่อสร้าง ปิโตรเลียม สารเคมีรายวัน อาหาร และยาและอุตสาหกรรมอื่นๆเซลลูโลสอีเทอร์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเมทิลเซลลูโลสไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส,คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส เอทิลเซลลูโลส ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส ไฮดรอกซีเอทิลเมทิลเซลลูโลส และอีเทอร์ผสมชนิดอื่น ๆเซลลูโลสอีเทอร์ทำจากใยฝ้ายหรือเส้นใยไม้โดยการทำให้เป็นด่าง, อีเทอร์ริฟิเคชั่น, การปั่นแยกแบบซัก, การอบแห้ง, กระบวนการบดที่เตรียมไว้, การใช้สารอีเทอร์ริฟิเคชั่นโดยทั่วไปจะใช้อัลเคนฮาโลเจนหรืออีพอกซีอัลเคน
อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการใช้เซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้ ความน่าจะเป็นจะพบกับสภาพแวดล้อมพิเศษ เช่น อุณหภูมิสูงและต่ำ สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเบส สภาพแวดล้อมไอออนิกที่ซับซ้อน สภาพแวดล้อมเหล่านี้จะทำให้เกิดความหนา การละลาย การกักเก็บน้ำ การยึดเกาะ สารยึดเกาะ สารแขวนลอยที่มีความเสถียร และอิมัลชันของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้ได้รับผลกระทบอย่างมาก และอาจนำไปสู่การสูญเสียฟังก์ชันการทำงานโดยสิ้นเชิงอีกด้วย
เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เซลลูโลสอีเทอร์ จำเป็นต้องดำเนินการรักษาการเชื่อมขวาง โดยใช้ตัวแทนการเชื่อมขวางที่แตกต่างกัน ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์จะแตกต่างกันจากการศึกษาสารเชื่อมขวางประเภทต่างๆ และวิธีการเชื่อมขวาง รวมกับเทคโนโลยีการเชื่อมขวางในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม บทความนี้จะกล่าวถึงการเชื่อมขวางของเซลลูโลสอีเทอร์กับสารเชื่อมขวางประเภทต่างๆ โดยเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการดัดแปลงการเชื่อมขวางของเซลลูโลสอีเทอร์ .

1. โครงสร้างและหลักการเชื่อมขวางของเซลลูโลสอีเทอร์

เซลลูโลสอีเทอร์เป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลสชนิดหนึ่ง ซึ่งถูกสังเคราะห์โดยปฏิกิริยาการแทนที่อีเธอร์ของหมู่แอลกอฮอล์ไฮดรอกซิลสามหมู่บนโมเลกุลเซลลูโลสธรรมชาติและอัลเคนฮาโลเจนหรืออีพอกไซด์อัลเคนเนื่องจากความแตกต่างขององค์ประกอบทดแทน โครงสร้างและคุณสมบัติของเซลลูโลสอีเทอร์จึงแตกต่างกันปฏิกิริยาการเชื่อมขวางของเซลลูโลสอีเทอร์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับอีเทอร์ริฟิเคชันหรือเอสเทอริฟิเคชันของ -OH (OH บนวงแหวนหน่วยกลูโคสหรือ -OH บนส่วนประกอบแทนที่หรือคาร์บอกซิลบนส่วนประกอบแทนที่) และสารเชื่อมขวางที่มีไบนารีหรือหมู่ฟังก์ชันหลายหมู่ เพื่อให้สอง หรือโมเลกุลเซลลูโลสอีเทอร์เชื่อมโยงเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่ายเชิงพื้นที่หลายมิตินั่นคืออีเทอร์เซลลูโลสเชื่อมขวาง
โดยทั่วไปแล้ว เซลลูโลสอีเทอร์และสารเชื่อมโยงข้ามของสารละลายในน้ำที่มี -OH มากกว่า เช่น HEC, HPMC, HEMC, MC และ CMC สามารถถูกเชื่อมต่อข้ามด้วยเอเทอร์หรือเอสเทอริฟายด์ได้เนื่องจาก CMC มีไอออนของกรดคาร์บอกซิลิก หมู่ฟังก์ชันในสารเชื่อมโยงข้ามสามารถถูกเอสเทอริฟายด์เชื่อมขวางกับไอออนของกรดคาร์บอกซิลิกได้
หลังจากปฏิกิริยาของ -OH หรือ -COO- ในโมเลกุลเซลลูโลสอีเทอร์กับสารเชื่อมขวาง เนื่องจากปริมาณของกลุ่มที่ละลายน้ำได้ลดลงและการก่อตัวของโครงสร้างเครือข่ายหลายมิติในสารละลาย ความสามารถในการละลาย รีโอโลจี และคุณสมบัติทางกล จะถูกเปลี่ยนแปลงด้วยการใช้สารเชื่อมขวางต่างๆ เพื่อทำปฏิกิริยากับเซลลูโลสอีเทอร์ ประสิทธิภาพการใช้เซลลูโลสอีเทอร์จะดีขึ้นเตรียมเซลลูโลสอีเทอร์ที่เหมาะกับการใช้งานทางอุตสาหกรรม

2. ประเภทของตัวแทนเชื่อมขวาง

2.1 สารเชื่อมขวางอัลดีไฮด์
สารเชื่อมขวางอัลดีไฮด์หมายถึงสารประกอบอินทรีย์ที่มีหมู่อัลดีไฮด์ (-CHO) ซึ่งมีฤทธิ์ทางเคมีและสามารถทำปฏิกิริยากับไฮดรอกซิล แอมโมเนีย เอไมด์ และสารประกอบอื่นๆสารเชื่อมขวางของอัลดีไฮด์ที่ใช้สำหรับเซลลูโลสและอนุพันธ์ของมัน ได้แก่ ฟอร์มาลดีไฮด์ ไกลออกซาล กลูตาราลดีไฮด์ กลีเซอรอลดีไฮด์ ฯลฯ หมู่อัลดีไฮด์สามารถทำปฏิกิริยากับ 2 -OH สองตัวได้อย่างง่ายดายเพื่อสร้างอะซีตัลภายใต้สภาวะที่เป็นกรดอ่อน และปฏิกิริยาสามารถย้อนกลับได้เซลลูโลสอีเทอร์ทั่วไปที่ถูกดัดแปลงโดยสารเชื่อมขวางของอัลดีไฮด์คือ HEC, HPMC, HEMC, MC, CMC และอีเทอร์เซลลูโลสที่มีน้ำอื่นๆ
หมู่อัลดีไฮด์กลุ่มเดียวถูกเชื่อมขวางกับกลุ่มไฮดรอกซิลสองกลุ่มบนสายโซ่โมเลกุลของเซลลูโลสอีเทอร์ และโมเลกุลของเซลลูโลสอีเทอร์เชื่อมต่อกันผ่านการก่อตัวของอะซีตัล ทำให้เกิดโครงสร้างพื้นที่เครือข่าย เพื่อเปลี่ยนความสามารถในการละลายของมันเนื่องจากปฏิกิริยาอิสระ -OH ระหว่างสารเชื่อมขวางอัลดีไฮด์และเซลลูโลสอีเทอร์ ปริมาณของกลุ่มโมเลกุลที่ชอบน้ำจะลดลง ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ละลายน้ำได้ไม่ดีดังนั้น โดยการควบคุมปริมาณของสารเชื่อมโยงข้าม การเชื่อมขวางระดับปานกลางของเซลลูโลสอีเทอร์สามารถชะลอเวลาการให้น้ำและป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์ละลายเร็วเกินไปในสารละลายที่เป็นน้ำ ส่งผลให้เกิดการรวมตัวเฉพาะที่
ผลของเซลลูโลสอีเทอร์ในการเชื่อมขวางของอัลดีไฮด์โดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับปริมาณของอัลดีไฮด์, pH, ความสม่ำเสมอของปฏิกิริยาการเชื่อมขวาง, เวลาในการเชื่อมขวาง และอุณหภูมิอุณหภูมิและ pH ของการเชื่อมขวางที่สูงหรือต่ำเกินไปจะทำให้เกิดการเชื่อมขวางที่ไม่สามารถย้อนกลับได้เนื่องจากเฮมิอะซีตัลไปเป็นอะซีตัล ซึ่งจะทำให้เซลลูโลสอีเทอร์ไม่ละลายในน้ำโดยสิ้นเชิงปริมาณของอัลดีไฮด์และความสม่ำเสมอของปฏิกิริยาการเชื่อมขวางส่งผลโดยตรงต่อระดับการเชื่อมขวางของเซลลูโลสอีเทอร์
ฟอร์มาลดีไฮด์ถูกใช้น้อยกว่าในการเชื่อมขวางเซลลูโลสอีเทอร์ เนื่องจากมีความเป็นพิษสูงและมีความผันผวนสูงในอดีต ฟอร์มาลดีไฮด์ถูกนำมาใช้มากขึ้นในด้านการเคลือบ กาว สิ่งทอ และตอนนี้ก็ค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยสารเชื่อมขวางที่ไม่ใช่ฟอร์มาลดีไฮด์ที่มีความเป็นพิษต่ำผลการเชื่อมขวางของกลูตาราลดีไฮด์ดีกว่าของไกลออกซาล แต่มีกลิ่นฉุนรุนแรงและราคาของกลูตาราลดีไฮด์ค่อนข้างสูงในการพิจารณาโดยทั่วไป ในอุตสาหกรรม glyoxal มักใช้ในการเชื่อมโยงเซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้ เพื่อปรับปรุงความสามารถในการละลายของผลิตภัณฑ์โดยทั่วไปที่อุณหภูมิห้อง pH 5 ~ 7 สภาวะที่เป็นกรดอ่อนสามารถทำปฏิกิริยาเชื่อมขวางได้หลังจากการเชื่อมขวาง เวลาการให้น้ำและเวลาการให้น้ำโดยสมบูรณ์ของเซลลูโลสอีเทอร์จะนานขึ้น และปรากฏการณ์การรวมตัวกันจะอ่อนลงเมื่อเปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่ไม่เชื่อมขวาง ความสามารถในการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์จะดีกว่า และจะไม่มีผลิตภัณฑ์ที่ยังไม่ละลายในสารละลาย ซึ่งเอื้อต่อการใช้งานทางอุตสาหกรรมเมื่อ Zhang Shuangjian เตรียมไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส สารเชื่อมขวาง glyoxal ถูกฉีดพ่นก่อนที่จะทำให้แห้งเพื่อให้ได้ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสทันทีที่มีการกระจายตัว 100% ซึ่งไม่ติดกันเมื่อละลายและมีการกระจายตัวและการละลายอย่างรวดเร็ว ซึ่งแก้ไขการรวมกลุ่มในทางปฏิบัติ การสมัครและขยายสาขาการสมัคร
ในสภาวะที่เป็นด่าง กระบวนการขึ้นรูปอะซีตัลแบบพลิกกลับได้จะถูกทำลาย ระยะเวลาการให้น้ำของผลิตภัณฑ์จะลดลง และลักษณะการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ไม่มีการเชื่อมขวางจะถูกฟื้นฟูในระหว่างการเตรียมและการผลิตเซลลูโลสอีเทอร์ ปฏิกิริยาการเชื่อมขวางของอัลดีไฮด์มักจะเกิดขึ้นหลังจากกระบวนการปฏิกิริยาอีเทอร์เรชัน ไม่ว่าจะในเฟสของเหลวของกระบวนการล้างหรือในเฟสของแข็งหลังการหมุนเหวี่ยงโดยทั่วไปในกระบวนการซักความสม่ำเสมอของปฏิกิริยาการเชื่อมขวางจะดี แต่ผลการเชื่อมขวางไม่ดีอย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดของอุปกรณ์ทางวิศวกรรม ความสม่ำเสมอของการเชื่อมโยงข้ามในโซลิดเฟสจึงไม่ดี แต่ผลการเชื่อมโยงข้ามค่อนข้างดีกว่า และปริมาณของตัวแทนการเชื่อมโยงข้ามที่ใช้ค่อนข้างน้อย
สารเชื่อมขวางของอัลดีไฮด์ที่ดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้ นอกเหนือจากการปรับปรุงความสามารถในการละลายแล้ว ยังมีรายงานที่สามารถนำมาใช้เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกล ความคงตัวของความหนืด และคุณสมบัติอื่นๆ ได้ตัวอย่างเช่น เผิง จางใช้ไกลออกซัลเพื่อเชื่อมขวางกับ HEC และสำรวจอิทธิพลของความเข้มข้นของสารเชื่อมโยงข้าม ค่า pH ของการเชื่อมขวาง และอุณหภูมิของการเชื่อมขวางต่อความแข็งแรงเปียกของ HECผลการวิจัยพบว่าภายใต้สภาวะการเชื่อมขวางที่เหมาะสม ความแข็งแรงเปียกของเส้นใย HEC หลังจากการเชื่อมขวางจะเพิ่มขึ้น 41.5% และประสิทธิภาพได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญZhang Jin ใช้ฟีนอลิกเรซินที่ละลายน้ำได้ กลูตาราลดีไฮด์ และไตรคลอโรอะซีตัลดีไฮด์เพื่อเชื่อมขวาง CMCเมื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติแล้ว สารละลายของ CMC เชื่อมขวางด้วยฟีนอลิกเรซินที่ละลายน้ำได้จะมีการลดความหนืดน้อยที่สุดหลังการบำบัดที่อุณหภูมิสูง นั่นคือ ทนต่ออุณหภูมิได้ดีที่สุด
2.2 สารเชื่อมขวางของกรดคาร์บอกซิลิก
สารเชื่อมขวางของกรดคาร์บอกซิลิกอ้างอิงถึงสารประกอบของกรดโพลีคาร์บอกซิลิก, ส่วนใหญ่ซึ่งรวมถึงกรดซัคซินิก, กรดมาลิก, กรดทาร์ทาริก, กรดซิตริกและกรดไบนารี่หรือกรดโพลีคาร์บอกซิลิกอื่นๆตัวเชื่อมขวางของกรดคาร์บอกซิลิกถูกนำมาใช้ครั้งแรกในการเชื่อมขวางเส้นใยผ้าเพื่อปรับปรุงความเรียบเนียนกลไกการเชื่อมขวางมีดังนี้: หมู่คาร์บอกซิลทำปฏิกิริยากับกลุ่มไฮดรอกซิลของโมเลกุลเซลลูโลสเพื่อผลิตอีเทอร์เซลลูโลสเชื่อมขวางเอสเทอร์เวลช์และหยาง และคณะเป็นคนแรกที่ศึกษากลไกการเชื่อมขวางของตัวเชื่อมขวางของกรดคาร์บอกซิลิกกระบวนการเชื่อมขวางมีดังนี้: ภายใต้เงื่อนไขบางประการ กลุ่มกรดคาร์บอกซิลิกสองกลุ่มที่อยู่ติดกันในตัวเชื่อมขวางของกรดคาร์บอกซิลิกจะถูกทำให้แห้งก่อนเพื่อก่อตัวเป็นไซคลิกแอนไฮไดรด์ และแอนไฮไดรด์ทำปฏิกิริยากับ OH ในโมเลกุลเซลลูโลสเพื่อสร้างอีเทอร์เซลลูโลสที่ถูกเชื่อมโยงขวางด้วยโครงสร้างเชิงพื้นที่ที่เป็นเครือข่าย
สารเชื่อมขวางของกรดคาร์บอกซิลิกโดยทั่วไปทำปฏิกิริยากับเซลลูโลสอีเทอร์ซึ่งมีส่วนประกอบแทนที่ไฮดรอกซิลเนื่องจากสารเชื่อมขวางของกรดคาร์บอกซิลิกละลายน้ำได้และไม่เป็นพิษ จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาไม้ แป้ง ไคโตซาน และเซลลูโลสในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
อนุพันธ์และการปรับเปลี่ยนการเชื่อมขวางเอสเทอริฟิเคชันของพอลิเมอร์ตามธรรมชาติอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของสาขาการใช้งาน
หูฮันชาง และคณะใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโซเดียมไฮโปฟอสไฟต์เพื่อนำกรดโพลีคาร์บอกซิลิกสี่ตัวที่มีโครงสร้างโมเลกุลต่างกัน: ใช้กรดโพรเพนไตรคาร์บอกซิลิก (PCA), กรดเตตระคาร์บอกซิลิก 1,2,3, 4-บิวเทน (BTCA), cis-CPTA, cis-CHHA (Cis-ChHA) เพื่อจบผ้าฝ้ายผลการวิจัยพบว่าโครงสร้างทรงกลมของผ้าฝ้ายตกแต่งกรดโพลีคาร์บอกซิลิกมีประสิทธิภาพในการคืนรอยยับที่ดีกว่าโมเลกุลของกรดโพลีคาร์บอกซิลิกแบบไซคลิกเป็นสารเชื่อมโยงข้ามที่มีประสิทธิผลอย่างเป็นไปได้เนื่องจากมีความแข็งแกร่งมากกว่าและมีผลในการเชื่อมขวางที่ดีกว่าโมเลกุลของกรดคาร์บอกซิลิกแบบลูกโซ่
หวัง จีเว่ย และคณะใช้กรดผสมของกรดซิตริกและอะซิติกแอนไฮไดรด์เพื่อทำการดัดแปลงเอสเทอริฟิเคชันและการเชื่อมขวางของแป้งจากการทดสอบคุณสมบัติของความละเอียดของน้ำและความโปร่งใสของแป้ง พวกเขาสรุปว่าแป้งที่เชื่อมขวางด้วยเอสเทอร์ไฟด์มีความคงตัวในการแช่แข็งและละลายได้ดีกว่า ความโปร่งใสของแป้งที่ต่ำกว่า และความเสถียรทางความร้อนของความหนืดที่ดีกว่าแป้ง
กลุ่มกรดคาร์บอกซิลิกสามารถปรับปรุงความสามารถในการละลาย ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ และคุณสมบัติทางกลหลังจากปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชั่นเชื่อมขวางกับแอคทีฟ -OH ในโพลีเมอร์ต่างๆ และสารประกอบกรดคาร์บอกซิลิกมีคุณสมบัติที่ไม่เป็นพิษหรือเป็นพิษต่ำ ซึ่งมีแนวโน้มกว้างสำหรับการปรับเปลี่ยนการเชื่อมขวางของน้ำ- เซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้ในเกรดอาหาร เกรดยา และการเคลือบ
2.3 สารเชื่อมขวางสารประกอบอีพ็อกซี่
สารเชื่อมขวางอีพ็อกซี่ประกอบด้วยกลุ่มอีพอกซีตั้งแต่สองกลุ่มขึ้นไป หรือสารประกอบอีพอกซีที่มีกลุ่มฟังก์ชันที่ทำงานอยู่ภายใต้การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยา หมู่อีพอกซีและหมู่ฟังก์ชันจะทำปฏิกิริยากับ -OH ในสารประกอบอินทรีย์เพื่อสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีโครงสร้างเป็นเครือข่ายดังนั้นจึงสามารถใช้สำหรับการเชื่อมขวางของเซลลูโลสอีเทอร์ได้
ความหนืดและคุณสมบัติทางกลของเซลลูโลสอีเทอร์สามารถปรับปรุงได้โดยการเชื่อมขวางด้วยอีพ็อกซี่อีพอกไซด์ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในการรักษาเส้นใยผ้าและมีผลการตกแต่งที่ดีอย่างไรก็ตาม มีรายงานเพียงไม่กี่ฉบับเกี่ยวกับการดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์โดยอีพอกไซด์Hu Cheng และคณะได้พัฒนาตัวเชื่อมขวางแบบผสมอีพ็อกซี่มัลติฟังก์ชั่นใหม่: EPTA ซึ่งปรับปรุงมุมคืนตัวแบบยืดหยุ่นแบบเปียกของผ้าไหมจริงจาก 200° ก่อนการบำบัดเป็น 280°นอกจากนี้ประจุบวกของตัวเชื่อมขวางช่วยเพิ่มอัตราการย้อมและอัตราการดูดซึมของผ้าไหมจริงไปเป็นสีย้อมที่เป็นกรดอย่างมีนัยสำคัญสารเชื่อมขวางสารประกอบอีพ็อกซี่ที่ใช้โดย Chen Xiaohui และคณะ: polyethylene glycol diglycidyl ether (PGDE) ถูกเชื่อมขวางกับเจลาตินหลังจากการเชื่อมขวาง เจลาตินไฮโดรเจลจะมีประสิทธิภาพในการคืนตัวของความยืดหยุ่นที่ดีเยี่ยม โดยมีอัตราการคืนตัวของความยืดหยุ่นสูงสุดถึง 98.03%จากการศึกษาเกี่ยวกับการดัดแปลงการเชื่อมโยงข้ามของโพลีเมอร์ธรรมชาติ เช่น ผ้าและเจลาตินด้วยออกไซด์ส่วนกลางในวรรณคดี การปรับเปลี่ยนการเชื่อมโยงข้ามของเซลลูโลสอีเทอร์กับอีพอกไซด์ก็มีแนวโน้มที่ดีเช่นกัน
อีพิคลอโรไฮดริน (หรือที่รู้จักในชื่ออีพิคลอโรไฮดริน) เป็นสารเชื่อมขวางที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการบำบัดวัสดุโพลีเมอร์ธรรมชาติที่มี -OH, -NH2 และกลุ่มออกฤทธิ์อื่นๆหลังจากการเชื่อมขวางของอีพิคลอโรไฮดริน ความหนืด ความต้านทานต่อกรดและด่าง ความต้านทานต่ออุณหภูมิ ความต้านทานต่อเกลือ ความต้านทานแรงเฉือน และคุณสมบัติทางกลของวัสดุจะได้รับการปรับปรุงดังนั้นการประยุกต์ใช้อีพิคลอโรไฮดรินในการเชื่อมขวางของเซลลูโลสอีเทอร์จึงมีความสำคัญในการวิจัยอย่างมากตัวอย่างเช่น ซูเหมาเหยาสร้างวัสดุดูดซับได้สูงโดยใช้ CMC เชื่อมขวางของอีพิคลอโรไฮดรินเขาได้หารือถึงอิทธิพลของโครงสร้างวัสดุ ระดับของการทดแทน และระดับของการเชื่อมขวางต่อคุณสมบัติการดูดซับ และพบว่าค่าการกักเก็บน้ำ (WRV) และค่าการกักเก็บน้ำเกลือ (SRV) ของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากสารเชื่อมขวางประมาณ 3% เพิ่มขึ้น 26 และ 17 ครั้ง ตามลำดับเมื่อ Ding Changguang และคณะเตรียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสที่มีความหนืดสูง, อีพิคลอโรไฮดรินถูกเติมหลังจากเอเทอร์ริฟิเคชันสำหรับการเชื่อมขวางจากการเปรียบเทียบ ความหนืดของผลิตภัณฑ์เชื่อมขวางนั้นสูงกว่าผลิตภัณฑ์ที่ไม่เชื่อมขวางถึง 51%
2.4 สารเชื่อมขวางของกรดบอริก
สารเชื่อมโยงข้ามบอริกส่วนใหญ่รวมถึงกรดบอริก, บอแรกซ์, บอเรต, ออร์กาโนบอเรตและสารเชื่อมขวางอื่นๆ ที่มีบอเรตโดยทั่วไปเชื่อกันว่ากลไกการเชื่อมขวางคือกรดบอริก (H3BO3) หรือบอเรต (B4O72-) ก่อรูปไอออนเตตระไฮดรอกซีบอเรต (B(OH)4-) ในสารละลาย จากนั้นทำให้แห้งด้วย -Oh ในสารประกอบสร้างสารประกอบเชื่อมขวางที่มีโครงสร้างเครือข่าย
สารเชื่อมขวางของกรดบอริกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารช่วยในการแพทย์ แก้ว เซรามิก ปิโตรเลียม และสาขาอื่นๆความแข็งแรงเชิงกลของวัสดุที่ได้รับการบำบัดด้วยสารเชื่อมขวางของกรดบอริกจะได้รับการปรับปรุง และสามารถนำมาใช้สำหรับการเชื่อมขวางของเซลลูโลสอีเทอร์ได้ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ
ในทศวรรษ 1960 โบรอนอนินทรีย์ (บอแรกซ์ กรดบอริก และโซเดียมเตตร้าบอเรต ฯลฯ) เป็นสารเชื่อมขวางหลักที่ใช้ในการพัฒนาของไหลพร่าพรายที่ใช้น้ำในแหล่งน้ำมันและก๊าซบอแรกซ์เป็นสารเชื่อมขวางที่เก่าแก่ที่สุดที่ใช้เนื่องจากข้อบกพร่องของโบรอนอนินทรีย์ เช่น เวลาการเชื่อมขวางที่สั้นและการทนต่ออุณหภูมิต่ำ การพัฒนาสารเชื่อมขวางออร์กาโนโบรอนจึงกลายเป็นจุดสำคัญในการวิจัยการวิจัยออร์กาโนโบรอนเริ่มขึ้นในปี 1990เนื่องจากคุณลักษณะของความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง กาวแตกง่าย การเชื่อมขวางแบบล่าช้าที่ควบคุมได้ ฯลฯ สารออร์กาโนโบรอนจึงให้ผลการใช้งานที่ดีในการแตกหักของแหล่งน้ำมันและก๊าซหลิวจี และคณะพัฒนาสารเชื่อมขวางโพลีเมอร์ที่มีกลุ่มกรดฟีนิลบอริก สารเชื่อมขวางผสมกับกรดอะคริลิกและโพลิออลโพลีเมอร์ด้วยปฏิกิริยากลุ่มเอสเตอร์ซัคซินิไมด์ กาวชีวภาพที่ได้จึงมีประสิทธิภาพที่ครอบคลุมดีเยี่ยม สามารถแสดงการยึดเกาะและคุณสมบัติทางกลที่ดีในสภาพแวดล้อมที่ชื้น และสามารถ การยึดเกาะที่ง่ายขึ้นหยาง หยาง และคณะผลิตสารเชื่อมขวางเซอร์โคเนียมโบรอนที่ทนต่ออุณหภูมิสูง ซึ่งใช้ในการเชื่อมโยงข้ามของเหลวฐานเจล guanidine ของของเหลวพร่าพราย และปรับปรุงอุณหภูมิและความต้านทานแรงเฉือนของของเหลวพร่าพรายได้อย่างมากหลังจากการเชื่อมโยงข้ามมีรายงานการดัดแปลงคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์โดยตัวเชื่อมขวางของกรดบอริกในน้ำมันเจาะปิโตรเลียมเนื่องจากโครงสร้างพิเศษจึงสามารถนำไปใช้ในการแพทย์และการก่อสร้างได้
การเชื่อมขวางของเซลลูโลสอีเทอร์ในการก่อสร้าง การเคลือบ และสาขาอื่นๆ
2.5 สารเชื่อมขวางฟอสไฟด์
สารเชื่อมขวางฟอสเฟตส่วนใหญ่ประกอบด้วยฟอสฟอรัสไตรคลอรอกซี (ฟอสโฟเอซิลคลอไรด์), โซเดียมไตรเมตาฟอสเฟต, โซเดียมไตรโพลีฟอสเฟต ฯลฯ กลไกการเชื่อมขวางคือพันธะ PO หรือพันธะ P-Cl จะถูกเอสเทอร์ด้วยโมเลกุล -OH ในสารละลายในน้ำเพื่อผลิตไดฟอสเฟต สร้างโครงสร้างเครือข่าย .
สารเชื่อมขวางฟอสไฟด์เนื่องจากปลอดสารพิษหรือความเป็นพิษต่ำ ใช้กันอย่างแพร่หลายในอาหาร ยา การปรับเปลี่ยนการเชื่อมขวางวัสดุโพลีเมอร์ เช่นแป้ง ไคโตซาน และการบำบัดด้วยการเชื่อมขวางโพลีเมอร์ธรรมชาติอื่น ๆผลการวิจัยพบว่าคุณสมบัติการเกิดเจลและการบวมตัวของแป้งสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมีนัยสำคัญโดยการเติมสารเชื่อมขวางฟอสไฟด์ในปริมาณเล็กน้อยหลังจากการเชื่อมขวางของแป้ง อุณหภูมิเจลาติไนเซชันจะเพิ่มขึ้น ความคงตัวของการวางจะดีขึ้น ความต้านทานต่อกรดดีกว่าแป้งดั้งเดิม และความแข็งแรงของฟิล์มเพิ่มขึ้น
นอกจากนี้ยังมีการศึกษามากมายเกี่ยวกับการเชื่อมขวางของไคโตซานกับสารเชื่อมขวางฟอสไฟด์ ซึ่งสามารถปรับปรุงความแข็งแรงเชิงกล ความคงตัวทางเคมี และคุณสมบัติอื่นๆ ได้ในปัจจุบัน ยังไม่มีรายงานเกี่ยวกับการใช้สารเชื่อมขวางฟอสไฟด์ในการบำบัดการเชื่อมขวางด้วยเซลลูโลสอีเทอร์เนื่องจากเซลลูโลสอีเทอร์และแป้ง ไคโตซานและโพลีเมอร์ธรรมชาติอื่นๆ มีสาร -OH ที่ออกฤทธิ์มากกว่า และสารเชื่อมขวางฟอสไฟด์มีคุณสมบัติทางสรีรวิทยาที่ไม่เป็นพิษหรือมีความเป็นพิษต่ำ การนำไปประยุกต์ในการวิจัยการเชื่อมขวางเซลลูโลสอีเทอร์ก็มีแนวโน้มเช่นกันเช่น CMC ที่ใช้ในอาหาร เกรดยาสีฟันที่มีการปรับเปลี่ยนสารเชื่อมขวางฟอสไฟด์ สามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางรีโอโลยีที่หนาขึ้นได้MC, HPMC และ HEC ที่ใช้ในสาขาการแพทย์สามารถปรับปรุงได้โดยใช้สารเชื่อมขวางฟอสไฟด์
2.6 สารเชื่อมขวางอื่น ๆ
อัลดีไฮด์ อีพอกไซด์ และเซลลูโลสอีเทอร์เชื่อมขวางข้างต้นเป็นของการเชื่อมขวางเอสเทอริฟิเคชัน กรดคาร์บอกซิลิก กรดบอริก และสารเชื่อมขวางฟอสไฟด์เป็นของการเชื่อมขวางเอสเทอริฟิเคชันนอกจากนี้สารเชื่อมขวางที่ใช้สำหรับการเชื่อมขวางของเซลลูโลสอีเทอร์ยังรวมถึงสารประกอบไอโซไซยาเนต, สารประกอบไนโตรเจนไฮดรอกซีเมทิล, สารประกอบซัลไฮดริล, สารเชื่อมขวางของโลหะ, สารเชื่อมขวางของออร์กาโนซิลิคอน ฯลฯ ลักษณะทั่วไปของโครงสร้างโมเลกุลคือโมเลกุลมีกลุ่มฟังก์ชันหลายกลุ่มที่ ง่ายต่อการตอบสนองต่อ -OH และสามารถสร้างโครงสร้างเครือข่ายหลายมิติหลังจากการเชื่อมขวางคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์เชื่อมขวางเกี่ยวข้องกับชนิดของสารเชื่อมขวาง ระดับของการเชื่อมขวาง และเงื่อนไขของการเชื่อมขวาง
Badit · Pabin · Condu และคณะใช้โทลูอีน ไดไอโซไซยาเนต (TDI) เพื่อเชื่อมขวางเมทิลเซลลูโลสหลังจากการเชื่อมขวาง อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) จะเพิ่มขึ้นตามเปอร์เซ็นต์ของ TDI ที่เพิ่มขึ้น และความเสถียรของสารละลายที่เป็นน้ำก็ดีขึ้นนอกจากนี้ TDI ยังใช้กันทั่วไปสำหรับการปรับเปลี่ยนการเชื่อมขวางในกาว การเคลือบ และสาขาอื่นๆหลังจากการปรับเปลี่ยน คุณสมบัติของกาว ทนต่ออุณหภูมิ และกันน้ำของฟิล์มจะดีขึ้นดังนั้น TDI จึงสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ใช้ในการก่อสร้าง การเคลือบ และกาว โดยการดัดแปลงการเชื่อมขวาง
เทคโนโลยีการเชื่อมขวางไดซัลไฟด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการดัดแปลงวัสดุทางการแพทย์และมีคุณค่าทางการวิจัยบางประการสำหรับการเชื่อมขวางของผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์ในสาขาการแพทย์ชู ชูจุน และคณะควบคู่กับ β-cyclodextrin กับซิลิกาไมโครสเฟียร์, ไคโตซานและกลูแคนที่มีเมอร์แคปโตอิเลตเชื่อมขวางผ่านชั้นเปลือกแบบไล่ระดับ และกำจัดซิลิกาไมโครสเฟียร์ออกเพื่อให้ได้นาโนแคปเซสที่เชื่อมขวางด้วยไดซัลไฟด์ ซึ่งแสดงให้เห็นความเสถียรที่ดีในค่า pH ทางสรีรวิทยาจำลอง
สารเชื่อมขวางของโลหะส่วนใหญ่เป็นสารประกอบอนินทรีย์และอินทรีย์ของไอออนโลหะสูง เช่น Zr(IV), Al(III), Ti(IV), Cr(III) และ Fe(III)ไอออนของโลหะสูงจะถูกโพลีเมอร์เพื่อสร้างไอออนของสะพานไฮดรอกซิลหลายนิวเคลียร์ผ่านทางไฮเดรชั่น ไฮโดรไลซิส และบริดจ์ไฮดรอกซิลเป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าการเชื่อมโยงข้ามของไอออนโลหะความจุสูงส่วนใหญ่ผ่านไอออนเชื่อมไฮดรอกซิลที่มีนิวเคลียสหลายนิวเคลียส ซึ่งสามารถรวมเข้ากับหมู่กรดคาร์บอกซิลิกได้ง่ายเพื่อสร้างโพลีเมอร์ที่มีโครงสร้างเชิงพื้นที่หลายมิติซูไค และคณะศึกษาคุณสมบัติทางรีโอโลยีของ Zr (IV), Al (III), Ti (IV), Cr (III) และ Fe (III) ซีรีส์โลหะราคาสูง cross-linked carboxymethyl hydroxypropyl cellulose (CMHPC) และเสถียรภาพทางความร้อน การสูญเสียการกรอง ความจุทรายแขวนลอย สารตกค้างที่ทำลายกาว และความเข้ากันได้ของเกลือหลังการใช้งานผลการทดลองพบว่าตัวเชื่อมขวางโลหะมีคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับตัวประสานของของเหลวที่แตกร้าวของบ่อน้ำมัน

3. การปรับปรุงประสิทธิภาพและการพัฒนาทางเทคนิคของเซลลูโลสอีเทอร์โดยการปรับเปลี่ยนการเชื่อมขวาง

3.1 สีและการก่อสร้าง
เซลลูโลสอีเทอร์ส่วนใหญ่ HEC, HPMC, HEMC และ MC ถูกนำมาใช้มากขึ้นในด้านการก่อสร้าง, การเคลือบ, เซลลูโลสอีเทอร์ชนิดนี้จะต้องมีความต้านทานน้ำที่ดี, ความหนา, ทนต่อเกลือและอุณหภูมิ, ความต้านทานแรงเฉือน, มักใช้ในปูนซีเมนต์, สีน้ำยาง , กาวกระเบื้องเซรามิค, สีทาผนังภายนอก, แลคเกอร์และอื่นๆเนื่องจากอาคารความต้องการด้านการเคลือบของวัสดุต้องมีความแข็งแรงเชิงกลและเสถียรภาพที่ดี โดยทั่วไปจะเลือกใช้สารเชื่อมขวางชนิดอีเทอร์ริฟิเคชันเพื่อปรับเปลี่ยนการเชื่อมขวางของเซลลูโลสอีเธอร์ เช่นการใช้อัลเคนอีพอกซีฮาโลเจน กรดบอริกแทนสำหรับการเชื่อมขวาง สามารถปรับปรุงผลิตภัณฑ์ได้ ความหนืด ทนต่อเกลือและอุณหภูมิ ความต้านทานแรงเฉือน และสมบัติทางกล
3.2 สาขาการแพทย์ อาหาร และเคมีภัณฑ์รายวัน
MC, HPMC และ CMC ในเซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้ มักใช้ในวัสดุเคลือบทางเภสัชกรรม สารเติมแต่งที่ออกฤทธิ์ช้าทางเภสัชกรรม และสารเพิ่มความเข้มข้นของยาเหลวและสารทำให้คงตัวอิมัลชันCMC ยังสามารถใช้เป็นอิมัลซิไฟเออร์และสารเพิ่มความข้นในโยเกิร์ต ผลิตภัณฑ์นม และยาสีฟันHEC และ MC ใช้ในสาขาเคมีรายวันเพื่อทำให้ข้น กระจายตัว และทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเนื่องจากสาขาการแพทย์อาหารและเกรดเคมีรายวันต้องการวัสดุที่ปลอดภัยและปลอดสารพิษ ดังนั้นสำหรับเซลลูโลสอีเทอร์ชนิดนี้สามารถใช้กรดฟอสฟอริก, สารเชื่อมขวางของกรดคาร์บอกซิลิก, สารเชื่อมขวางของซัลไฟด์ริล ฯลฯ หลังจากการปรับเปลี่ยนการเชื่อมขวางแล้ว ปรับปรุงความหนืดของผลิตภัณฑ์ ความคงตัวทางชีวภาพ และคุณสมบัติอื่นๆ
HEC ไม่ค่อยมีการใช้ในสาขาการแพทย์และอาหาร แต่เนื่องจาก HEC เป็นอีเทอร์เซลลูโลสที่ไม่มีไอออนิกซึ่งมีความสามารถในการละลายสูง จึงมีข้อได้เปรียบเหนือ MC, HPMC และ CMC เป็นพิเศษในอนาคต จะถูกเชื่อมโยงด้วยสารเชื่อมขวางที่ปลอดภัยและปลอดสารพิษ ซึ่งจะมีศักยภาพในการพัฒนาอย่างมากในด้านการแพทย์และอาหาร
3.3 พื้นที่ขุดเจาะและผลิตน้ำมัน
CMC และคาร์บอกซิเลตเซลลูโลสอีเทอร์มักใช้เป็นสารบำบัดโคลนเจาะอุตสาหกรรม สารสูญเสียของเหลว สารเพิ่มความข้นที่จะใช้เนื่องจากเป็นอีเทอร์เซลลูโลสที่ไม่มีไอออนิก HEC จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการขุดเจาะน้ำมันเนื่องจากมีความหนาที่ดี ความสามารถในการระงับทรายที่แข็งแกร่งและมีเสถียรภาพ ทนความร้อน มีปริมาณเกลือสูง ความต้านทานต่อท่อต่ำ สูญเสียของเหลวน้อยลง ยางเร็ว แตกหักและมีสารตกค้างต่ำปัจจุบันการวิจัยเพิ่มเติมคือการใช้สารเชื่อมขวางของกรดบอริกและสารเชื่อมขวางของโลหะเพื่อปรับเปลี่ยน CMC ที่ใช้ในสาขาการขุดเจาะน้ำมัน การวิจัยการปรับเปลี่ยนการเชื่อมขวางเซลลูโลสอีเธอร์ที่ไม่ใช่ไอออนิกรายงานน้อยลง แต่การดัดแปลงที่ไม่ชอบน้ำของอีเทอร์เซลลูโลสที่ไม่ใช่ไอออนิกแสดงนัยสำคัญ ความหนืด อุณหภูมิ และความต้านทานต่อเกลือ และความเสถียรของแรงเฉือน การกระจายตัวที่ดีและความต้านทานต่อการไฮโดรไลซิสทางชีวภาพหลังจากถูกเชื่อมขวางด้วยกรดบอริก โลหะ อิพอกไซด์ อัลเคนอีพอกซีฮาโลเจนและสารเชื่อมขวางอื่นๆ เซลลูโลสอีเทอร์ที่ใช้ในการขุดเจาะและการผลิตน้ำมันได้ปรับปรุงความต้านทานความหนา เกลือและอุณหภูมิ ความเสถียรและอื่นๆ ซึ่งมีแนวโน้มการใช้งานที่ดีใน อนาคต.
3.4 สาขาอื่นๆ
เซลลูโลสอีเทอร์เนื่องจากการทำให้หนาขึ้น อิมัลซิฟิเคชั่น การสร้างฟิล์ม การป้องกันคอลลอยด์ การเก็บความชื้น การยึดเกาะ การป้องกันความไว และคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมอื่น ๆ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น นอกเหนือจากสาขาข้างต้น ยังใช้ในการผลิตกระดาษ เซรามิก การพิมพ์และการย้อมสีสิ่งทอ ปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันและสาขาอื่นๆตามความต้องการของคุณสมบัติของวัสดุในด้านต่างๆ สามารถใช้สารเชื่อมขวางต่างๆ สำหรับการปรับเปลี่ยนการเชื่อมขวางเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการใช้งานโดยทั่วไป เซลลูโลสอีเทอร์ที่เชื่อมโยงข้ามสามารถแบ่งได้เป็นสองประเภท: เซลลูโลสอีเทอร์ที่เชื่อมโยงข้ามด้วยอีเทอร์ และเซลลูโลสอีเทอร์ที่เชื่อมโยงข้ามด้วยเอสเทอร์อัลดีไฮด์ อีพอกไซด์ และตัวเชื่อมขวางอื่นๆ ทำปฏิกิริยากับ -Oh บนเซลลูโลสอีเทอร์เพื่อสร้างพันธะอีเทอร์-ออกซิเจน (-O-) ซึ่งเป็นของตัวเชื่อมขวางแบบอีเทอร์ริฟิเคชันกรดคาร์บอกซิลิก ฟอสไฟด์ กรดบอริก และสารเชื่อมขวางอื่นๆ ทำปฏิกิริยากับ -OH บนเซลลูโลสอีเทอร์เพื่อสร้างพันธะเอสเทอร์ ซึ่งเป็นของสารเชื่อมขวางเอสเทอริฟิเคชันหมู่คาร์บอกซิลใน CMC ทำปฏิกิริยากับ -OH ในสารเชื่อมขวางเพื่อผลิตอีเทอร์เซลลูโลสเชื่อมขวางเอสเทอร์ปัจจุบันมีงานวิจัยเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับการดัดแปลงการเชื่อมขวางประเภทนี้ และยังมีพื้นที่สำหรับการพัฒนาในอนาคตเนื่องจากความเสถียรของพันธะอีเทอร์นั้นดีกว่าพันธะเอสเทอร์ เซลลูโลสอีเทอร์แบบเชื่อมขวางชนิดอีเทอร์จึงมีเสถียรภาพและคุณสมบัติเชิงกลที่แข็งแกร่งกว่าตามฟิลด์การใช้งานที่แตกต่างกัน สามารถเลือกตัวแทนการเชื่อมขวางที่เหมาะสมสำหรับการปรับเปลี่ยนการเชื่อมขวางเซลลูโลสอีเทอร์ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ตรงกับความต้องการของการใช้งาน

4. บทสรุป

ในปัจจุบัน อุตสาหกรรมใช้ glyoxal ในการเชื่อมโยงเซลลูโลสอีเทอร์ เพื่อชะลอเวลาการละลาย เพื่อแก้ปัญหาการแข็งตัวของผลิตภัณฑ์ระหว่างการละลายเซลลูโลสอีเทอร์ที่เชื่อมขวางของ Glyoxal สามารถเปลี่ยนความสามารถในการละลายได้เท่านั้น แต่ไม่มีการปรับปรุงคุณสมบัติอื่นๆ อย่างเห็นได้ชัดปัจจุบัน ไม่ค่อยมีการศึกษาการใช้สารเชื่อมขวางอื่นๆ นอกเหนือจากไกลออกซัลสำหรับการเชื่อมขวางด้วยเซลลูโลสอีเทอร์เนื่องจากเซลลูโลสอีเทอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการขุดเจาะน้ำมัน การก่อสร้าง การเคลือบ อาหาร ยา และอุตสาหกรรมอื่นๆ ความสามารถในการละลาย รีโอโลจี และคุณสมบัติทางกลจึงมีบทบาทสำคัญในการประยุกต์ใช้ด้วยการปรับเปลี่ยนการเชื่อมขวาง ทำให้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันในด้านต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันตัวอย่างเช่นกรดคาร์บอกซิลิก กรดฟอสฟอริก สารเชื่อมขวางของกรดบอริกสำหรับเอสเทอริฟิเคชันของเซลลูโลสอีเทอร์สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้งานในด้านอาหารและยาได้อย่างไรก็ตาม อัลดีไฮด์ไม่สามารถใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและยาได้ เนื่องจากมีความเป็นพิษทางสรีรวิทยาสารเชื่อมขวางของกรดบอริกและโลหะมีประโยชน์ในการปรับปรุงประสิทธิภาพของของไหลพร่าพรายของน้ำมันและก๊าซหลังจากการเชื่อมขวางเซลลูโลสอีเทอร์ที่ใช้ในการขุดเจาะน้ำมันสารเชื่อมขวางอัลคิลอื่นๆ เช่น อีพิคลอโรไฮดริน สามารถปรับปรุงความหนืด คุณสมบัติทางรีโอโลจี และคุณสมบัติทางกลของเซลลูโลสอีเทอร์ได้ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง ความต้องการของอุตสาหกรรมต่างๆ สำหรับคุณสมบัติของวัสดุจึงมีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของเซลลูโลสอีเทอร์ในการใช้งานที่หลากหลาย การวิจัยในอนาคตเกี่ยวกับการเชื่อมขวางของเซลลูโลสอีเทอร์จึงมีโอกาสในการพัฒนาในวงกว้าง