CARBOXIMETHYL Zelulosa prestatzea

CarboxyMethil Zelulosa (CMC)Zelulosatik eratorritako polimero disolbagarriak dira, landare-zelulen hormetan aurkitutako polisakarido naturala da. CMC-k aplikazio zabalak aurkitzen ditu hainbat industrietan elikagaiak, farmaziak, kosmetikoak, ehunak, paperak eta beste asko, hala nola loditzea, egonkortzea, lotzea, zinematzea eta ura atxikitzea. CMC prestatzeak hainbat urratsak dira zelulosaren erauzketatik abiatuta, karboximetilo taldeak aurkezteko aldaketaren ondorioz.

1. Zelulosa erauztea:
CMC prestatzeko lehen urratsa zelulosa erauztea da, hala nola egur-pulpak, kotoizko marradunak edo landare-zuntzak. Zelulosa normalean pulping, zuritzea eta araztea barne prozesu multzo baten bidez lortzen da. Adibidez, egurrezko pasta pulping prozesu mekaniko edo kimikoen bidez lor daiteke, eta ondoren kloro edo hidrogeno peroxidoarekin zuritzea eta lignina kentzeko.

2. Zelulosa aktibatzea:
Zelulosa atera ondoren, aktibatu behar da karboximetil taldeen sarrera errazteko. Aktibazioa normalean zelulosa alkaliarekin tratatuz lortzen da, hala nola sodio hidroxidoa (NaOH) edo sodio karbonatoa (NA2CO3), tenperatura eta presioaren baldintza kontrolatuetan. Tratamendu alkalek zelulosa zuntzak puzten ditu eta erreaktibitatea areagotzen du barneko eta hidrogeno intermolekular bonuak hautsiz.

3. Carboxymetilazio erreakzioa:
Aktibatutako zelulosa, ondoren, karboximetiltze-erreakzioaren menpe dago, non CarboxyMetil taldeek (-Ch2CoOH) zelulosako kateen talde hidroxilloetan sartzen dira. Erreakzio hori normalean aktibatutako zelulosa sodio monochloroaacetate (SMCA) erreakzionatuz egiten da, sodio hidroxidoa (NaOH) bezalako katalizatzaile alkalino baten aurrean. Erreakzioa honela irudikatu daiteke:

Zelulosa + azido kloroazeikoa → CarboxyMethyl zelulosa + nacl

Erreakzio-baldintzak erreaktiboen tenperatura, erreakzio denbora, eta pHa arretaz kontrolatzen dira, errendimendu handia eta nahi den ordezkapen maila (DS), zelulosako katearen glukosa unitate bakoitzeko batez besteko karboximetikoen batez besteko kopurua aipatzen dutenak.

4. Neutralizazioa eta garbiketa:
CarboxyMethylation erreakzioa egin ondoren, ondorioz, sortutako karboximetilen zelulosa neutralizatzen da gehiegizko alkaliak eta erreakzionatu gabeko azido kloroazetikoa kentzeko. Normalean produktua urez edo azido disoluzio diluitua garbitzean lortzen da, eta ondoren filtrazioa erreakzio nahasketatik CMC sendoa bereizteko.

5. arazketa:
Ondoren, CMC araztua urez garbitu da behin baino gehiagotan gatzak, erreaktiboak eta azpiproduktuak bezalako ezpurutasunak kentzeko. Filtrazioa edo zentrifugazioa erabil daiteke CMC garbitzeko uretatik bereizteko.

6. Lehortzeko:
Azkenean, karboxoximetil pulifikatua zelulosa hondarra hezetasuna kentzeko lehortu da eta nahi den produktua hauts lehorraren edo granuluen moduan eskuratzeko. Lehortzea lortu daiteke, hala nola, aire lehortzea, hutsean lehortzea edo spray lehortzea, azken produktuaren nahi diren ezaugarrien arabera.

7. Karakterizazioa eta kalitate kontrola:
LehorraCmcProduktua, Fourierrek, hala nola Fourierrek espektroskopia infragorria (FTIR), erresonantzia magnetiko nuklearraren (NMR) eraldatzen du, eta biskositate neurketak bere egitura kimikoa, ordezkapen maila, pisu molekularra eta garbitasuna berresteko. Kalitate kontrolerako probak ere egiten dira, produktuak nahi diren aplikazioetarako beharrezkoak diren zehaztapenak betetzen dituela ziurtatzeko.

CarboxImetilgo zelulosa prestatzeak hainbat urrats dakartza, zelulosa erauzketa iturri naturaletatik, aktibazio, karboximetilazio erreakzio, neutralizazioa, arazketa, lehortzea eta karakterizazioa. Urrats bakoitzak erreakzioen baldintzak eta parametroak kontrolatzea eskatzen du errendimendu handia lortzeko, nahi den ordezkapen maila eta azken produktuaren kalitatea lortzeko. CMC oso erabilitako polimero bat da, aplikazio eta aldakortasun bereziak direla eta.