হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ কিভাবে প্রস্তুত করা হয়?

হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজএটি একটি গুরুত্বপূর্ণ সেলুলোজ ডেরিভেটিভ। প্রচুর কাঁচামাল সম্পদ, পুনর্নবীকরণযোগ্য, জৈব-জলনযোগ্য, অ-বিষাক্ত, ভাল জৈব-সামঞ্জস্যতা এবং উচ্চ ফলনের সুবিধার কারণে, এর গবেষণা এবং প্রয়োগ অনেক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। সান্দ্রতা মান হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কর্মক্ষমতা সূচক। এই গবেষণাপত্রে, 5×104mPa·s এর উপরে সান্দ্রতা মান এবং 0.3% এর কম ছাই মান সহ হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ ক্ষারীকরণ এবং ইথারিফিকেশন দুই-পদক্ষেপ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে তরল-পর্যায় সংশ্লেষণ পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত করা হয়েছিল।

ক্ষারীকরণ প্রক্রিয়া হল ক্ষারীয় সেলুলোজ তৈরির প্রক্রিয়া। এই গবেষণাপত্রে, দুটি ক্ষারীকরণ পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়েছে। প্রথম পদ্ধতি হল অ্যাসিটোনকে দ্রাবক হিসেবে ব্যবহার করা। সেলুলোজ কাঁচামাল সরাসরি সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড জলীয় দ্রবণের একটি নির্দিষ্ট ঘনত্বে বেসাইফাই করা হয়। বেসাইফাইং বিক্রিয়া সম্পন্ন হওয়ার পর, ইথারিফাইং বিক্রিয়া সরাসরি সম্পাদন করার জন্য একটি ইথারিফাইং এজেন্ট যোগ করা হয়। দ্বিতীয় পদ্ধতি হল সেলুলোজ কাঁচামালকে সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড এবং ইউরিয়ার জলীয় দ্রবণে ক্ষারযুক্ত করা হয় এবং ইথারিফাইং বিক্রিয়া শুরু হওয়ার আগে অতিরিক্ত লাই অপসারণের জন্য এই পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত ক্ষারীয় সেলুলোজ চেপে নিতে হবে। বিভিন্ন পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত ক্ষারীয় সেলুলোজ ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি এবং এক্স-রে বিবর্তন দ্বারা বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। ইথারিফাইং বিক্রিয়া দ্বারা প্রস্তুত পণ্যগুলির বৈশিষ্ট্য অনুসারে, নির্বাচন পদ্ধতি নির্ধারণ করা হয়।

সর্বোত্তম ইথারিফিকেশন সংশ্লেষণ প্রক্রিয়া নির্ধারণের জন্য, ইথারিফিকেশন বিক্রিয়ায় অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট, লাই এবং হিমবাহ অ্যাসিটিক অ্যাসিডের বিক্রিয়া প্রক্রিয়া প্রথমে বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। তারপর একক ফ্যাক্টর বিক্রিয়ার পরীক্ষামূলক প্রোগ্রাম তৈরি করুন, প্রস্তুত হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজের কর্মক্ষমতার উপর বৃহত্তর প্রভাব ফেলতে পারে এমন কারণগুলি নির্ধারণ করুন এবং পণ্যের 2% জলীয় দ্রবণের সান্দ্রতাকে একটি রেফারেন্স সূচক হিসাবে ব্যবহার করুন। পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি দেখায় যে নির্বাচিত দ্রাবক পরিমাণ, যোগ করা ইথিলিন অক্সাইডের পরিমাণ, ক্ষারীকরণের সময়, প্রথম বিক্রিয়ার তাপমাত্রা এবং সময়, দ্বিতীয় বিক্রিয়ার তাপমাত্রা এবং সময় - এই সমস্ত কারণগুলি পণ্যের কর্মক্ষমতার উপর একটি বড় প্রভাব ফেলে। সাতটি কারণ এবং তিনটি স্তর সহ একটি অর্থোগোনাল পরীক্ষামূলক পরিকল্পনা তৈরি করা হয়েছিল, এবং পরীক্ষামূলক ফলাফল থেকে নেওয়া প্রভাব বক্ররেখা প্রাথমিক এবং গৌণ কারণ এবং প্রতিটি কারণের প্রভাব প্রবণতাকে দৃশ্যত বিশ্লেষণ করতে পারে। উচ্চ সান্দ্রতা মান সহ পণ্য প্রস্তুত করার জন্য, একটি অপ্টিমাইজড পরীক্ষামূলক পরিকল্পনা তৈরি করা হয়েছিল এবং হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ প্রস্তুত করার জন্য সর্বোত্তম পরিকল্পনাটি অবশেষে পরীক্ষামূলক ফলাফলের মাধ্যমে নির্ধারণ করা হয়েছিল।

প্রস্তুতকৃত উচ্চ-সান্দ্রতার বৈশিষ্ট্যহাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজবিশ্লেষণ এবং পরীক্ষা করা হয়েছিল, যার মধ্যে রয়েছে ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি, নিউক্লিয়ার ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স, গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফি, এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন, থার্মোগ্রাভিমেট্রিক-ডিফারেনশিয়াল থার্মাল অ্যানালাইসিস এবং অন্যান্য চরিত্রায়ন পদ্ধতির মাধ্যমে সান্দ্রতা, ছাইয়ের পরিমাণ, আলোক সঞ্চালন, আর্দ্রতার পরিমাণ ইত্যাদি নির্ধারণ, পণ্যের গঠন, বিকল্প অভিন্নতা, মোলার প্রতিস্থাপন ডিগ্রি, স্ফটিকতা, তাপীয় স্থিতিশীলতা ইত্যাদি বিশ্লেষণ এবং বৈশিষ্ট্য নির্ধারণের জন্য। পরীক্ষার পদ্ধতিগুলি ASTM মানগুলিকে নির্দেশ করে।

হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ, একটি গুরুত্বপূর্ণ সেলুলোজ ডেরিভেটিভ, এর প্রচুর কাঁচামাল সম্পদ, পুনর্নবীকরণযোগ্য, জৈব-জলীয়, অ-বিষাক্ত, জৈব-সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং উচ্চ ফলনের কারণে মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজের সান্দ্রতা এর কার্যকারিতার একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ সূচক। প্রস্তুত হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজের সান্দ্রতা 5×104mPa·s এর উপরে এবং ছাইয়ের পরিমাণ 0.3% এর কম।

এই গবেষণাপত্রে, উচ্চ-সান্দ্রতা হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ ক্ষারীকরণ এবং ইথারিফিকেশনের মাধ্যমে তরল-পর্যায় সংশ্লেষণ পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত করা হয়েছিল। ক্ষারীকরণ প্রক্রিয়া হল ক্ষারীয় সেলুলোজ তৈরি করা। দুটি ক্ষারীকরণ পদ্ধতি থেকে বেছে নিন। একটি হল সেলুলোজ উপাদানটি সরাসরি জলীয় সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণে অ্যাসিটোন দিয়ে ক্ষারযুক্ত করা হয় এবং তারপরে একটি ইথারিফাইং এজেন্টের সাথে ইথারিফাইং বিক্রিয়া করা হয়। অন্যটি হল জলীয় সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণ এবং ইউরিয়ায় সেলুলোজিক উপাদানটি ক্ষারযুক্ত করা হয়। বিক্রিয়ার আগে ক্ষারীয় সেলুলোজে থাকা অতিরিক্ত ক্ষার অপসারণ করতে হবে। এই গবেষণাপত্রে, ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি এবং এক্স-রে বিবর্তন দ্বারা বিভিন্ন ক্ষারীয় সেলুলোজ অধ্যয়ন করা হয়। অবশেষে, ইথারিফাইং পণ্যের বৈশিষ্ট্য অনুসারে দ্বিতীয় পদ্ধতিটি গ্রহণ করা হয়।

ইথারিফিকেশনের প্রস্তুতির ধাপগুলি নির্ধারণের জন্য, খাওয়ার প্রক্রিয়ায় অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট, ক্ষার এবং হিমবাহ অ্যাসিটিক অ্যাসিডের প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া অধ্যয়ন করা হয়েছিল। হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজের প্রস্তুতিকে প্রভাবিত করে এমন কারণগুলি একক ফ্যাক্টর পরীক্ষার মাধ্যমে নির্ধারণ করা হয়েছিল। 2% জলীয় দ্রবণে পণ্যের সান্দ্রতা মানের উপর ভিত্তি করে। পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি দেখায় যে দ্রাবকের আয়তন, ইথিলিন অক্সাইডের পরিমাণ, ক্ষারীকরণের সময়, তাপমাত্রা এবং প্রথম এবং দ্বিতীয় পুনঃজলীকরণের সময় পণ্যের কর্মক্ষমতার উপর দুর্দান্ত প্রভাব ফেলে। সর্বোত্তম প্রস্তুতি পদ্ধতি নির্ধারণের জন্য সাতটি ফ্যাক্টর এবং তিনটি স্তরের পদ্ধতি গ্রহণ করা হয়েছিল।

আমরা প্রস্তুতকৃত পণ্যের বৈশিষ্ট্য বিশ্লেষণ করিহাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ, সান্দ্রতা, ছাই, আলোক সঞ্চালন, আর্দ্রতা ইত্যাদি সহ। ইনফ্রারেড, নিউক্লিয়ার ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স, গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফি, এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন, DSC এবং DAT দ্বারা কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য, বিকল্প সমজাতীয়তা, প্রতিস্থাপন মোলারিটি, স্ফটিকতা এবং তাপীয় স্থিতিশীলতা নিয়ে আলোচনা করা হয়েছিল এবং পরীক্ষার পদ্ধতিগুলি ASTM মান গ্রহণ করেছিল।