Paratoi seliwlos carboxymethyl

Seliwlos carboxymethyl (CMC)yn bolymer amlbwrpas sy'n hydoddi mewn dŵr sy'n deillio o seliwlos, sy'n polysacarid naturiol a geir mewn waliau celloedd planhigion. Mae CMC yn dod o hyd i gymwysiadau helaeth mewn amrywiol ddiwydiannau gan gynnwys bwyd, fferyllol, colur, tecstilau, papur, a llawer o rai eraill oherwydd ei briodweddau unigryw fel tewhau, sefydlogi, rhwymo, ffurfio ffilm, a chadw dŵr. Mae paratoi CMC yn cynnwys sawl cam gan ddechrau o echdynnu seliwlos o ffynonellau naturiol ac yna ei addasu i gyflwyno grwpiau carboxymethyl.

1. Echdynnu seliwlos:
Y cam cyntaf wrth baratoi CMC yw echdynnu seliwlos o ffynonellau naturiol fel mwydion pren, llinyn cotwm, neu ffibrau planhigion eraill. Yn nodweddiadol, ceir y seliwlos trwy gyfres o brosesau gan gynnwys pwlio, cannu a phuro. Er enghraifft, gellir cael mwydion pren trwy brosesau pwlio mecanyddol neu gemegol ac yna cannu â chlorin neu hydrogen perocsid i gael gwared ar amhureddau a lignin.

2. Actifadu seliwlos:
Unwaith y bydd seliwlos yn cael ei dynnu, mae angen ei actifadu i hwyluso cyflwyno grwpiau carboxymethyl. Cyflawnir actifadu fel arfer trwy drin seliwlos ag alcali fel sodiwm hydrocsid (NaOH) neu sodiwm carbonad (Na2CO3) o dan amodau rheoledig tymheredd a gwasgedd. Mae triniaeth alcali yn chwyddo'r ffibrau seliwlos ac yn cynyddu eu hadweithedd trwy dorri bondiau hydrogen o fewn a rhyngfoleciwlaidd.

3. Adwaith Carboxymethylation:
Yna mae'r seliwlos actifedig yn destun yr adwaith carboxymethylation lle mae grwpiau carboxymethyl (-CH2COOH) yn cael eu cyflwyno ar grwpiau hydrocsyl y cadwyni seliwlos. Mae'r adwaith hwn fel arfer yn cael ei wneud trwy ymateb y seliwlos actifedig â sodiwm monocloroacetate (SMCA) ym mhresenoldeb catalydd alcalïaidd fel sodiwm hydrocsid (NaOH). Gellir cynrychioli'r adwaith fel a ganlyn:

Cellwlos + asid cloroacetig → carboxymethyl seliwlos + NaCl

Mae'r amodau adweithio gan gynnwys tymheredd, amser adweithio, crynodiad yr adweithyddion, a pH yn cael eu rheoli'n ofalus i sicrhau cynnyrch uchel a graddfa ddymunol o amnewid (DS) sy'n cyfeirio at nifer cyfartalog y grwpiau carboxymethyl a gyflwynir fesul uned glwcos o gadwyn seliwlos.

4. Niwtraleiddio a golchi:
Ar ôl yr adwaith carboxymethylation, mae'r seliwlos carboxymethyl sy'n deillio o hyn yn cael ei niwtraleiddio i gael gwared ar ormod o alcali ac asid cloroacetig heb ymateb. Cyflawnir hyn yn nodweddiadol trwy olchi'r cynnyrch â dŵr neu doddiant asid gwanedig ac yna hidlo i wahanu'r CMC solet oddi wrth y gymysgedd adweithio.

5. Puro:
Yna caiff y CMC wedi'i buro ei olchi â dŵr sawl gwaith i gael gwared ar amhureddau fel halwynau, adweithyddion heb ymateb, a sgil-gynhyrchion. Gellir defnyddio hidlo neu centrifugio i wahanu'r CMC wedi'i buro o'r dŵr golchi.

6. Sychu:
Yn olaf, mae'r seliwlos carboxymethyl wedi'i buro yn cael ei sychu i gael gwared ar leithder gweddilliol a chael y cynnyrch a ddymunir ar ffurf powdr sych neu ronynnau. Gellir sychu gan ddefnyddio amrywiol ddulliau megis sychu aer, sychu gwactod, neu sychu chwistrell yn dibynnu ar nodweddion a ddymunir y cynnyrch terfynol.

7. Nodweddu a Rheoli Ansawdd:
Y sychCMCMae'r cynnyrch yn destun technegau nodweddu amrywiol fel Sbectrosgopeg Is -goch Trawsnewid Fourier (FTIR), cyseiniant magnetig niwclear (NMR), a'i fesuriadau gludedd i gadarnhau ei strwythur cemegol, graddfa amnewid, pwysau moleciwlaidd, a phurdeb. Perfformir profion rheoli ansawdd hefyd i sicrhau bod y cynnyrch yn cwrdd â'r manylebau gofynnol ar gyfer ei gymwysiadau a fwriadwyd.

Mae paratoi seliwlos carboxymethyl yn cynnwys sawl cam gan gynnwys echdynnu seliwlos o ffynonellau naturiol, actifadu, adwaith carboxymethylation, niwtraleiddio, puro, sychu a nodweddu. Mae angen rheolaeth ofalus ar amodau adweithio a pharamedrau ar bob cam i gyflawni cynnyrch uchel, y radd a ddymunir o amnewid, ac ansawdd y cynnyrch terfynol. Mae CMC yn bolymer a ddefnyddir yn helaeth gyda chymwysiadau amrywiol oherwydd ei briodweddau unigryw a'i amlochredd.