የሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲል ሴሉሎዝ መፍላት እና ማምረት

1.Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)በግንባታ ፣ በመድኃኒት ፣ በምግብ ፣ በመዋቢያዎች እና በሌሎች መስኮች በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለ አስፈላጊ ሴሉሎስ ኤተር ነው። ኤች.ፒ.ኤም.ሲ ጥሩ ውፍረት፣ ፊልም መፈጠር፣ ኢሚልሲንግ፣ እገዳ እና የውሃ ማቆየት ባህሪያት ስላለው በብዙ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ቁልፍ ሚና ይጫወታል። የ HPMC ምርት በዋናነት በኬሚካል ማሻሻያ ሂደቶች ላይ የተመሰረተ ነው. ከቅርብ ዓመታት ወዲህ በባዮቴክኖሎጂ እድገት ፣ በማይክሮባላዊ ፍላት ላይ የተመሰረቱ የምርት ዘዴዎች ትኩረትን መሳብ ጀምረዋል።

2. የ HPMC የመፍላት ምርት መርህ

ባህላዊው የ HPMC የማምረት ሂደት የተፈጥሮ ሴሉሎስን እንደ ጥሬ ዕቃ ይጠቀማል እና እንደ አልካላይዜሽን፣ ኢተርፍሽን እና ማጣሪያ ባሉ ኬሚካላዊ ዘዴዎች ይመረታል። ይሁን እንጂ ይህ ሂደት ከፍተኛ መጠን ያለው ኦርጋኒክ መሟሟት እና ኬሚካላዊ ሪአጀንቶችን ያካትታል, ይህም በአካባቢው ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል. ስለዚህ, ሴሉሎስን ለማዋሃድ እና የበለጠ ለማዳከም ማይክሮቢያል ፍላትን መጠቀም የበለጠ ለአካባቢ ተስማሚ እና ዘላቂ የሆነ የምርት ዘዴ ሆኗል.

የሴሉሎስ ማይክሮቢያል ውህደት (ቢ.ሲ.) በቅርብ ዓመታት ውስጥ በጣም ተወዳጅ ርዕስ ነው. Komagataeibacter (እንደ Komagataeibacter xylinus ያሉ) እና ግሉኮናሴቶባክተርን ጨምሮ ባክቴሪያዎች ከፍተኛ ንፁህ የሆነ ሴሉሎስን በማፍላት በቀጥታ ሊዋሃዱ ይችላሉ። እነዚህ ባክቴሪያዎች ግሉኮስ፣ ግሊሰሮል ወይም ሌሎች የካርበን ምንጮችን እንደ ማዳበሪያ ይጠቀማሉ፣ ተስማሚ በሆነ ሁኔታ ይቦካሉ እና ሴሉሎስ ናኖፋይበርን ያመነጫሉ። የተፈጠረው የባክቴሪያ ሴሉሎስ ከሃይድሮክሲፕሮፒል እና ከሜቲሌሽን ማስተካከያ በኋላ ወደ HPMC ሊቀየር ይችላል።

3. የምርት ሂደት

3.1 የባክቴሪያ ሴሉሎስን የመፍላት ሂደት

የመፍላት ሂደትን ማመቻቸት የባክቴሪያ ሴሉሎስን ምርት እና ጥራት ለማሻሻል ወሳኝ ነው. ዋናዎቹ ደረጃዎች እንደሚከተለው ናቸው.

የጭንቀት ማጣሪያ እና እርባታ፡ ለቤት ውስጥ ስራ እና ለማመቻቸት እንደ Komagataeibacter xylinus ያሉ ከፍተኛ ምርት የሚሰጡ የሴሉሎስ ዝርያዎችን ይምረጡ።

የመፍላት መካከለኛ፡ የባክቴሪያ እድገትን እና የሴሉሎስን ውህደት ለማበረታታት የካርቦን ምንጮችን (ግሉኮስ፣ ሳክሮስ፣ xylose)፣ ናይትሮጅን ምንጮች (የእርሾ ማውጣት፣ ፔፕቶን)፣ ኦርጋኒክ ያልሆኑ ጨዎችን (ፎስፌትስ፣ ማግኒዥየም ጨው፣ ወዘተ) እና ተቆጣጣሪዎች (አሴቲክ አሲድ፣ ሲትሪክ አሲድ) ያቅርቡ።

የመፍላት ሁኔታ ቁጥጥር፡ የሙቀት መጠንን (28-30 ℃)፣ ፒኤች (4.5-6.0)፣ የሟሟ የኦክስጂን ደረጃ (ቀስቃሽ ወይም የማይንቀሳቀስ ባህል) ወዘተ ጨምሮ።

መሰብሰብ እና ማጽዳት፡- ከተፈላ በኋላ የባክቴሪያ ሴሉሎስ በማጣራት, በማጠብ, በማድረቅ እና ሌሎች እርምጃዎች ይሰበሰባል, እና ቀሪ ባክቴሪያዎች እና ሌሎች ቆሻሻዎች ይወገዳሉ.

3.2 የሴሉሎስ ሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲሊሽን ማሻሻያ

የተገኘው የባክቴሪያ ሴሉሎስ የ HPMC ባህሪያትን ለመስጠት በኬሚካል ማሻሻያ ያስፈልገዋል. ዋናዎቹ ደረጃዎች እንደሚከተለው ናቸው.

የአልካላይዜሽን ሕክምና፡ የሴሉሎስ ሰንሰለትን ለማስፋት እና የቀጣይ ኤተርፍኬሽን ምላሽ እንቅስቃሴን ለማሻሻል በተመጣጣኝ የናኦኤች መፍትሄ ውስጥ ያርቁ።

የኢቴሬሽን ምላሽ፡ በልዩ የሙቀት መጠን እና ካታሊቲክ ሁኔታዎች ውስጥ የ HPMCን ለመፍጠር የሴሉሎስ ሃይድሮክሳይል ቡድንን ለመተካት propylene oxide (hydroxypropylation) እና methyl chloride (methylation) ይጨምሩ።

ገለልተኛ መሆን እና ማጣራት፡ ምላሽ ከሰጡ በኋላ ከአሲድ ጋር ንክኪ በማድረግ ያልተነኩ የኬሚካል ንጥረ ነገሮችን ለማስወገድ እና የመጨረሻውን ምርት በማጠብ፣ በማጣራት እና በማድረቅ ያግኙ።

መጨፍለቅ እና ደረጃ መስጠት፡ HPMC ን ወደ ዝርዝር ሁኔታ ወደሚያሟሉ ቅንጣቶች ሰባብሮ፣ እና በተለያዩ የ viscosity ደረጃዎች መሰረት ስክሪን እና ማሸግ።

4. ቁልፍ ቴክኖሎጂዎች እና የማመቻቸት ስልቶች

የጭንቀት መሻሻል፡- ጥቃቅን ተህዋሲያን በዘረመል ምህንድስና አማካኝነት የሴሉሎስ ምርትን እና ጥራትን ማሻሻል።

የመፍላት ሂደትን ማመቻቸት፡ የሴሉሎስን ምርት ውጤታማነት ለማሻሻል ባዮሬክተሮችን ለተለዋዋጭ ቁጥጥር ይጠቀሙ።

አረንጓዴ የመለጠጥ ሂደት፡ የኦርጋኒክ መሟሟያዎችን አጠቃቀም በመቀነስ እና ለአካባቢ ተስማሚ የሆኑ የኢንዛይም ካታሊቲክ ማሻሻያ ያሉ ቴክኖሎጂዎችን ማዳበር።

የምርት ጥራት ቁጥጥር፡ የ HPMCን የመተካት ዲግሪ፣ ቅልጥፍና፣ viscosity እና ሌሎች አመልካቾችን በመተንተን የማመልከቻውን መስፈርቶች የሚያሟላ መሆኑን ያረጋግጡ።

መፍላት ላይ የተመሠረተHPMCየአመራረት ዘዴ ከአረንጓዴ ኬሚስትሪ እና ዘላቂ ልማት አዝማሚያ ጋር የሚጣጣም ታዳሽ ፣ ለአካባቢ ተስማሚ እና ቀልጣፋ የመሆን ጥቅሞች አሉት። በባዮቴክኖሎጂ እድገት ይህ ቴክኖሎጂ ባህላዊ ኬሚካላዊ ዘዴዎችን ቀስ በቀስ በመተካት የ HPMCን በግንባታ ፣ በምግብ ፣ በመድኃኒት እና በመሳሰሉት መስኮች በስፋት እንዲተገበር ያስችላል ተብሎ ይጠበቃል።