সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইলসেলুলোজের উৎপাদন প্রক্রিয়া

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইলসেলুলোজ (CMC) উৎপাদন প্রক্রিয়ায় সেলুলোজ তৈরি, ইথারিফিকেশন, পরিশোধন এবং শুকানোর মতো বেশ কয়েকটি ধাপ জড়িত। এখানে সাধারণ উৎপাদন প্রক্রিয়ার একটি সারসংক্ষেপ দেওয়া হল:

1. সেলুলোজ তৈরি: প্রক্রিয়াটি সেলুলোজ তৈরির মাধ্যমে শুরু হয়, যা সাধারণত কাঠের সজ্জা বা তুলার লিন্টার থেকে সংগ্রহ করা হয়। লিগনিন, হেমিসেলুলোজ এবং অন্যান্য দূষক পদার্থের মতো অমেধ্য অপসারণের জন্য সেলুলোজকে প্রথমে পরিশোধিত এবং পরিশোধিত করা হয়। এই পরিশোধিত সেলুলোজ সিএমসি উৎপাদনের জন্য প্রাথমিক উপাদান হিসেবে কাজ করে।
2. ক্ষারীকরণ: পরিশোধিত সেলুলোজকে তারপর একটি ক্ষারীয় দ্রবণ, সাধারণত সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NaOH) দিয়ে শোধন করা হয়, যাতে এর প্রতিক্রিয়াশীলতা বৃদ্ধি পায় এবং পরবর্তী ইথারিফিকেশন বিক্রিয়া সহজতর হয়। ক্ষারীকরণ সেলুলোজ তন্তুগুলিকে ফুলে উঠতে এবং উন্মুক্ত করতেও সাহায্য করে, যা রাসায়নিক পরিবর্তনের জন্য তাদের আরও সহজলভ্য করে তোলে।
3. ইথারিফিকেশন বিক্রিয়া: নিয়ন্ত্রিত পরিস্থিতিতে একটি অনুঘটকের উপস্থিতিতে ক্ষারযুক্ত সেলুলোজ মনোক্লোরোএসেটিক অ্যাসিড (MCA) বা তার সোডিয়াম লবণ, সোডিয়াম মনোক্লোরোএসেটেট (SMCA) দিয়ে বিক্রিয়া করা হয়। এই ইথারিফিকেশন বিক্রিয়ায় সেলুলোজ শৃঙ্খলে হাইড্রোক্সিল গ্রুপগুলিকে কার্বক্সিমিথাইল (-CH2COONa) গ্রুপ দিয়ে প্রতিস্থাপন করা হয়। প্রতিস্থাপনের মাত্রা (DS), যা সেলুলোজ শৃঙ্খলের প্রতি গ্লুকোজ ইউনিটে কার্বক্সিমিথাইল গ্রুপের গড় সংখ্যা প্রতিনিধিত্ব করে, তাপমাত্রা, বিক্রিয়ার সময় এবং বিক্রিয়ার ঘনত্বের মতো বিক্রিয়ার পরামিতিগুলি সামঞ্জস্য করে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।
4. নিরপেক্ষকরণ: ইথারিফিকেশন বিক্রিয়ার পর, ফলস্বরূপ উৎপাদিত পদার্থকে নিরপেক্ষ করা হয় যাতে অবশিষ্ট অম্লীয় গোষ্ঠীগুলিকে তাদের সোডিয়াম লবণ আকারে (কার্বক্সিমিথাইলসেলুলোজ সোডিয়াম) রূপান্তরিত করা যায়। এটি সাধারণত বিক্রিয়ার মিশ্রণে সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NaOH) এর মতো ক্ষারীয় দ্রবণ যোগ করে অর্জন করা হয়। নিরপেক্ষকরণ দ্রবণের pH সামঞ্জস্য করতে এবং CMC পণ্যকে স্থিতিশীল করতেও সাহায্য করে।
5. পরিশোধন: বিক্রিয়া মিশ্রণ থেকে অমেধ্য, অপ্রতিক্রিয়াশীল বিকারক এবং উপজাত অপসারণের জন্য অশোধিত সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইলসেলুলোজকে তারপর পরিশোধিত করা হয়। পরিশোধন পদ্ধতিতে ধোয়া, পরিস্রাবণ, কেন্দ্রীভূতকরণ এবং শুকানো অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে। পরিশোধিত CMC সাধারণত অবশিষ্ট ক্ষার এবং লবণ অপসারণের জন্য জল দিয়ে ধুয়ে ফেলা হয়, তারপরে তরল পর্যায় থেকে কঠিন CMC পণ্যকে আলাদা করার জন্য পরিস্রাবণ বা কেন্দ্রীভূতকরণ করা হয়।
6. শুকানো: পরিশোধিত সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইলসেলুলোজ অবশেষে অতিরিক্ত আর্দ্রতা অপসারণ এবং সংরক্ষণ এবং আরও প্রক্রিয়াকরণের জন্য পছন্দসই আর্দ্রতা প্রাপ্ত করার জন্য শুকানো হয়। শুকানোর পদ্ধতিতে পছন্দসই পণ্যের বৈশিষ্ট্য এবং উৎপাদন স্কেলের উপর নির্ভর করে বায়ু শুকানো, স্প্রে শুকানো বা ড্রাম শুকানো অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে।

ফলস্বরূপ সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইলসেলুলোজ পণ্যটি একটি সাদা থেকে অফ-হোয়াইট পাউডার বা দানাদার উপাদান যার চমৎকার জল দ্রবণীয়তা এবং রিওলজিক্যাল বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এটি খাদ্য, ওষুধ, প্রসাধনী, টেক্সটাইল এবং শিল্প অ্যাপ্লিকেশন সহ বিভিন্ন শিল্পে ঘন করার এজেন্ট, স্টেবিলাইজার, বাইন্ডার এবং রিওলজি মডিফায়ার হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।