હાઇડ્રોક્સિએથિલ સેલ્યુલોઝ કેવી રીતે તૈયાર થાય છે?

હાઇડ્રોક્સિએથિલ સેલ્યુલોઝસેલ્યુલોઝનું એક મહત્વપૂર્ણ વ્યુત્પન્ન છે. વિપુલ પ્રમાણમાં કાચા માલના સંસાધનો, નવીનીકરણીય, બાયોડિગ્રેડેબલ, બિન-ઝેરી, સારી જૈવ સુસંગતતા અને મોટી ઉપજના ફાયદાને કારણે, તેના સંશોધન અને ઉપયોગે ખૂબ ધ્યાન ખેંચ્યું છે. . સ્નિગ્ધતા મૂલ્ય હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝનું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ પ્રદર્શન સૂચકાંક છે. આ પેપરમાં, 5×104mPa·s થી વધુ સ્નિગ્ધતા મૂલ્ય અને 0.3% કરતા ઓછા રાખ મૂલ્ય સાથે હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ પ્રવાહી-તબક્કા સંશ્લેષણ પદ્ધતિ દ્વારા આલ્કલાઈઝેશન અને ઈથરીકરણ બે-પગલાની પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું.

આલ્કલાઈઝેશન પ્રક્રિયા એ આલ્કલી સેલ્યુલોઝની તૈયારી પ્રક્રિયા છે. આ પેપરમાં, બે આલ્કલાઈઝેશન પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. પ્રથમ પદ્ધતિ એસીટોનનો ઉપયોગ મંદન તરીકે કરવાની છે. સેલ્યુલોઝ કાચા માલને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ જલીય દ્રાવણની ચોક્કસ સાંદ્રતામાં સીધો બેઝાઈફાય કરવામાં આવે છે. બેઝાઈફિકેશન પ્રતિક્રિયા હાથ ધરવામાં આવ્યા પછી, ઈથરાઈફિકેશન પ્રતિક્રિયા સીધી રીતે હાથ ધરવા માટે ઈથરાઈફાયિંગ એજન્ટ ઉમેરવામાં આવે છે. બીજી પદ્ધતિ એ છે કે સેલ્યુલોઝ કાચા માલને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને યુરિયાના જલીય દ્રાવણમાં આલ્કલાઈઝ કરવામાં આવે છે, અને આ પદ્ધતિ દ્વારા તૈયાર કરાયેલા આલ્કલી સેલ્યુલોઝને ઈથરાઈફિકેશન પ્રતિક્રિયા પહેલાં વધારાનું લાઈ દૂર કરવા માટે સ્ક્વિઝ કરવું આવશ્યક છે. વિવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા તૈયાર કરાયેલા આલ્કલી સેલ્યુલોઝનું વિશ્લેષણ ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અને એક્સ-રે વિવર્તન દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. ઈથરાઈફિકેશન પ્રતિક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરાયેલા ઉત્પાદનોના ગુણધર્મો અનુસાર, પસંદગી પદ્ધતિ નક્કી કરવામાં આવે છે.

શ્રેષ્ઠ ઇથેરિફિકેશન સંશ્લેષણ પ્રક્રિયા નક્કી કરવા માટે, ઇથેરિફિકેશન પ્રતિક્રિયામાં એન્ટીઑકિસડન્ટ, લાઇ અને ગ્લેશિયલ એસિટિક એસિડની પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિનું પહેલા વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું. પછી સિંગલ ફેક્ટર રિએક્શનનો પ્રાયોગિક કાર્યક્રમ ઘડવો, તૈયાર કરેલા હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝના પ્રદર્શન પર વધુ અસર કરતા પરિબળો નક્કી કરો અને સંદર્ભ સૂચકાંક તરીકે ઉત્પાદનના 2% જલીય દ્રાવણની સ્નિગ્ધતાનો ઉપયોગ કરો. પ્રાયોગિક પરિણામો દર્શાવે છે કે પસંદ કરેલ મંદન જથ્થો, ઉમેરવામાં આવેલ ઇથિલિન ઓક્સાઇડની માત્રા, ક્ષારીકરણ સમય, પ્રથમ પ્રતિક્રિયાનું તાપમાન અને સમય, બીજી પ્રતિક્રિયાનું તાપમાન અને સમય જેવા પરિબળો ઉત્પાદનના પ્રદર્શન પર મોટો પ્રભાવ ધરાવે છે. સાત પરિબળો અને ત્રણ સ્તરો સાથે એક ઓર્થોગોનલ પ્રયોગ યોજના તૈયાર કરવામાં આવી હતી, અને પ્રાયોગિક પરિણામોમાંથી દોરવામાં આવેલ અસર વળાંક પ્રાથમિક અને ગૌણ પરિબળો અને દરેક પરિબળના પ્રભાવ વલણનું દૃષ્ટિની રીતે વિશ્લેષણ કરી શકે છે. ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા મૂલ્યો સાથે ઉત્પાદનો તૈયાર કરવા માટે, એક ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ પ્રાયોગિક યોજના ઘડવામાં આવી હતી, અને હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ તૈયાર કરવા માટેની શ્રેષ્ઠ યોજના આખરે પ્રાયોગિક પરિણામો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવી હતી.

તૈયાર કરેલા ઉચ્ચ-સ્નિગ્ધતાના ગુણધર્મોહાઇડ્રોક્સિએથિલ સેલ્યુલોઝઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ, ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફી, એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન, થર્મોગ્રેવિમેટ્રિક-ડિફરન્શિયલ થર્મલ વિશ્લેષણ અને અન્ય લાક્ષણિકતા પદ્ધતિઓ દ્વારા સ્નિગ્ધતા, રાખનું પ્રમાણ, પ્રકાશ ટ્રાન્સમિટન્સ, ભેજનું પ્રમાણ વગેરેનું નિર્ધારણ સહિત વિશ્લેષણ અને પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. ઉત્પાદનની રચના, અવેજી એકરૂપતા, દાઢ અવેજી ડિગ્રી, સ્ફટિકીયતા, થર્મલ સ્થિરતા, વગેરેનું વિશ્લેષણ અને લાક્ષણિકતા કરવા માટે ઉપયોગ થાય છે. પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ ASTM ધોરણોનો સંદર્ભ આપે છે.

હાઇડ્રોક્સીથાઇલ સેલ્યુલોઝ, એક મહત્વપૂર્ણ સેલ્યુલોઝ ડેરિવેટિવ, તેના વિપુલ પ્રમાણમાં કાચા માલના સંસાધનો, નવીનીકરણીય, બાયોડિગ્રેડેબલ, બિન-ઝેરી, બાયોસુસંગત અને ઉચ્ચ ઉપજને કારણે ધ્યાન આકર્ષિત કરે છે. હાઇડ્રોક્સીથાઇલ સેલ્યુલોઝની સ્નિગ્ધતા તેના પ્રદર્શનનું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ સૂચક છે. તૈયાર હાઇડ્રોક્સીથાઇલ સેલ્યુલોઝની સ્નિગ્ધતા 5×104mPa·s થી ઉપર છે, અને રાખનું પ્રમાણ 0.3% કરતા ઓછું છે.

આ પેપરમાં, ઉચ્ચ-સ્નિગ્ધતા હાઇડ્રોક્સિએથિલ સેલ્યુલોઝ પ્રવાહી-તબક્કા સંશ્લેષણ પદ્ધતિ દ્વારા આલ્કલાઈઝેશન અને ઈથરીકરણ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવ્યો હતો. આલ્કલાઈઝેશન પ્રક્રિયા એ આલ્કલી સેલ્યુલોઝની તૈયારી છે. બે આલ્કલાઈઝેશન પદ્ધતિઓમાંથી પસંદ કરો. એક એ છે કે સેલ્યુલોઝ સામગ્રીને જલીય સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણમાં મંદન તરીકે એસીટોન સાથે સીધા આલ્કલાઈઝ કરવામાં આવે છે, અને પછી ઈથરાઈફાઈંગ એજન્ટ સાથે ઈથરાઈફાઈંગ પ્રતિક્રિયામાંથી પસાર થાય છે. બીજું એ છે કે સેલ્યુલોસિક સામગ્રીને જલીય સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણ અને યુરિયામાં આલ્કલાઈઝ કરવામાં આવે છે. પ્રતિક્રિયા પહેલાં આલ્કલી સેલ્યુલોઝમાં રહેલી વધારાની આલ્કલી દૂર કરવી આવશ્યક છે. આ પેપરમાં, વિવિધ આલ્કલી સેલ્યુલોઝનો અભ્યાસ ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અને એક્સ-રે વિવર્તન દ્વારા કરવામાં આવે છે. અંતે, બીજી પદ્ધતિ ઈથરાઈફાઈંગ ઉત્પાદનોના ગુણધર્મો અનુસાર અપનાવવામાં આવે છે.

ઇથેરિફિકેશનની તૈયારીના પગલાં નક્કી કરવા માટે, ખાવાની પ્રક્રિયામાં એન્ટીઑકિસડન્ટ, આલ્કલી અને ગ્લેશિયલ એસિટિક એસિડની પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝની તૈયારીને અસર કરતા પરિબળો સિંગલ ફેક્ટર પ્રયોગ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવ્યા હતા. 2% જલીય દ્રાવણમાં ઉત્પાદનના સ્નિગ્ધતા મૂલ્યના આધારે. પ્રાયોગિક પરિણામો દર્શાવે છે કે મંદનનું પ્રમાણ, ઇથિલિન ઓક્સાઇડનું પ્રમાણ, આલ્કલાઈઝેશન સમય, તાપમાન અને પ્રથમ અને બીજા રિહાઇડ્રેશનનો સમય ઉત્પાદનના પ્રદર્શન પર મોટો પ્રભાવ ધરાવે છે. શ્રેષ્ઠ તૈયારી પદ્ધતિ નક્કી કરવા માટે સાત પરિબળો અને ત્રણ સ્તરોની પદ્ધતિ અપનાવવામાં આવી હતી.

અમે તૈયાર કરેલા ગુણધર્મોનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએહાઇડ્રોક્સિએથિલ સેલ્યુલોઝ, જેમાં સ્નિગ્ધતા, રાખ, પ્રકાશ ટ્રાન્સમિટન્સ, ભેજ, વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. ઇન્ફ્રારેડ, ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ, ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફી, એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન, DSC અને DAT દ્વારા માળખાકીય લાક્ષણિકતા, અવેજી એકરૂપતા, અવેજી મોલારિટી, સ્ફટિકીયતા અને થર્મલ સ્થિરતાની ચર્ચા કરવામાં આવી હતી, અને પરીક્ષણ પદ્ધતિઓએ ASTM ધોરણો અપનાવ્યા હતા.