હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ કેવી રીતે તૈયાર થાય છે?

હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝએક મહત્વપૂર્ણ સેલ્યુલોઝ વ્યુત્પન્ન છે. વિપુલ પ્રમાણમાં કાચા માલના સંસાધનો, પુનઃપ્રાપ્ય, બાયોડિગ્રેડેબલ, બિન-ઝેરી, સારી બાયોકોમ્પેટિબિલિટી અને મોટી ઉપજના ફાયદાઓને લીધે, તેના સંશોધન અને એપ્લિકેશને ખૂબ ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે. . સ્નિગ્ધતા મૂલ્ય એ હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝનું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ પ્રદર્શન સૂચક છે. આ પેપરમાં, 5×104mPa·s થી વધુ સ્નિગ્ધતા મૂલ્ય અને 0.3% કરતા ઓછી રાખ મૂલ્ય સાથે હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ પ્રવાહી-તબક્કા સંશ્લેષણ પદ્ધતિ દ્વારા આલ્કલાઈઝેશન અને ઇથેરિફિકેશન બે-પગલાની પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું.

આલ્કલાઈઝેશન પ્રક્રિયા એ આલ્કલી સેલ્યુલોઝની તૈયારીની પ્રક્રિયા છે. આ પેપરમાં, બે આલ્કલાઈઝેશન પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. પ્રથમ પદ્ધતિ એસીટોનનો ઉપયોગ મંદન તરીકે થાય છે. સેલ્યુલોઝ કાચો માલ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ જલીય દ્રાવણની ચોક્કસ સાંદ્રતામાં સીધો આધારીત છે. બેઝિકેશન પ્રતિક્રિયા હાથ ધરવામાં આવે તે પછી, ઇથરિફિકેશન પ્રતિક્રિયાને સીધી રીતે હાથ ધરવા માટે એક ઇથરિફાઇંગ 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 કરાયેલ આલ્કલી સેલ્યુલોઝને ઈથરિફિકેશન રિએક્શન પહેલા વધારાની લાઈ દૂર કરવા માટે સ્ક્વિઝ કરવામાં આવે છે. વિવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા તૈયાર કરાયેલ આલ્કલી સેલ્યુલોઝનું ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અને એક્સ-રે વિવર્તન દ્વારા વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. ઇથેરિફિકેશન પ્રતિક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરાયેલ ઉત્પાદનોના ગુણધર્મો અનુસાર, પસંદગીની પદ્ધતિ નક્કી કરવામાં આવે છે.

શ્રેષ્ઠ ઇથેરીફિકેશન સંશ્લેષણ પ્રક્રિયા નક્કી કરવા માટે, ઇથેરીફિકેશન પ્રતિક્રિયામાં એન્ટીઑકિસડન્ટ, લાઇ અને ગ્લેશિયલ એસિટિક એસિડની પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિનું પ્રથમ વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. પછી એક પરિબળ પ્રતિક્રિયાના પ્રાયોગિક કાર્યક્રમની રચના કરો, તૈયાર હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝની કામગીરી પર વધુ અસર કરતા પરિબળોને નિર્ધારિત કરો અને ઉત્પાદનના 2% જલીય દ્રાવણની સ્નિગ્ધતાનો સંદર્ભ સૂચકાંક તરીકે ઉપયોગ કરો. પ્રાયોગિક પરિણામો દર્શાવે છે કે પસંદ કરેલ મંદનનું પ્રમાણ, ઉમેરવામાં આવેલ ઇથિલિન ઓક્સાઇડની માત્રા, આલ્કલાઈઝેશનનો સમય, પ્રથમ પ્રતિક્રિયાનું તાપમાન અને સમય, બીજી પ્રતિક્રિયાનું તાપમાન અને સમય જેવા પરિબળોનો પ્રભાવ પ્રભાવ પર ઘણો મોટો હોય છે. ઉત્પાદન સાત પરિબળો અને ત્રણ સ્તરો સાથે એક ઓર્થોગોનલ પ્રયોગ યોજના બનાવવામાં 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 ઑપ્ટિમાઇઝ પ્રાયોગિક યોજના ઘડવામાં આવી હતી, અને હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ તૈયાર કરવા માટેની શ્રેષ્ઠ યોજના આખરે પ્રાયોગિક પરિણામો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવી હતી.

તૈયાર ઉચ્ચ-સ્નિગ્ધતાના ગુણધર્મોહાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ, ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફી, એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન, થર્મોગ્રેવિમેટ્રિક-ડિફરન્શિયલ થર્મલ વિશ્લેષણ અને અન્ય લાક્ષણિકતા પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને સ્નિગ્ધતા, રાખ સામગ્રી, પ્રકાશ ટ્રાન્સમિટન્સ, ભેજનું પ્રમાણ વગેરેના નિર્ધારણ સહિત વિશ્લેષણ અને પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. ઉત્પાદનની રચનાનું વિશ્લેષણ અને લાક્ષણિકતા માટે અવેજી એકરૂપતા, દાઢ અવેજીની ડિગ્રી, સ્ફટિકીયતા, થર્મલ સ્થિરતા, વગેરે. પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ એએસટીએમ ધોરણોનો સંદર્ભ આપે છે.

હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ, એક મહત્વપૂર્ણ સેલ્યુલોઝ ડેરિવેટિવ, તેના વિપુલ પ્રમાણમાં કાચા માલના સંસાધનો, નવીનીકરણીય, બાયોડિગ્રેડેબલ, બિન-ઝેરી, જૈવ સુસંગત અને ઉચ્ચ ઉપજને કારણે ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે. હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝની સ્નિગ્ધતા તેના પ્રભાવનું ખૂબ મહત્વનું સૂચક છે. તૈયાર હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝની સ્નિગ્ધતા 5×104mPa·s થી વધુ છે અને રાખનું પ્રમાણ 0.3% કરતા ઓછું છે.

આ પેપરમાં, હાઇ-સ્નિગ્ધતાવાળા હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝને આલ્કલાઈઝેશન અને ઈથરફિકેશન દ્વારા લિક્વિડ-ફેઝ સિન્થેસિસ પદ્ધતિ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું. આલ્કલાઈઝેશન પ્રક્રિયા એ આલ્કલી સેલ્યુલોઝની તૈયારી છે. બે આલ્કલાઈઝેશન પદ્ધતિઓમાંથી પસંદ કરો. એક એ છે કે સેલ્યુલોઝ પદાર્થ એસીટોન સાથે જલીય સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણમાં મંદ તરીકે સીધો આલ્કલાઈઝ થાય છે, અને પછી ઇથરિફિકેશન એજન્ટ સાથે ઇથરિફિકેશન પ્રતિક્રિયામાંથી પસાર થાય છે. બીજું એ છે કે સેલ્યુલોસિક પદાર્થ જલીય સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણ અને યુરિયામાં આલ્કલાઈઝ્ડ છે. આલ્કલી સેલ્યુલોઝમાં વધારાની આલ્કલી પ્રતિક્રિયા પહેલાં દૂર કરવી આવશ્યક છે. આ પેપરમાં, ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અને એક્સ-રે વિવર્તન દ્વારા વિવિધ આલ્કલી સેલ્યુલોઝનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. છેલ્લે, બીજી પદ્ધતિ એથરિફિકેશન 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 એક પરિબળ પ્રયોગ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવ્યા હતા. 2% જલીય દ્રાવણમાં ઉત્પાદનના સ્નિગ્ધતા મૂલ્યના આધારે. પ્રાયોગિક પરિણામો દર્શાવે છે કે મંદનનું પ્રમાણ, ઇથિલિન ઓક્સાઇડનું પ્રમાણ, આલ્કલાઈઝેશનનો સમય, તાપમાન અને પ્રથમ અને બીજા રિહાઈડ્રેશનનો સમય ઉત્પાદનની કામગીરી પર ઘણો પ્રભાવ પાડે છે. શ્રેષ્ઠ તૈયારી પદ્ધતિ નક્કી કરવા માટે સાત પરિબળો અને ત્રણ સ્તરોની પદ્ધતિ અપનાવવામાં આવી હતી.

અમે તૈયાર કરેલા ગુણધર્મોનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએહાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ, સ્નિગ્ધતા, રાખ, પ્રકાશ પ્રસારણ, ભેજ, વગેરે સહિત. માળખાકીય લાક્ષણિકતા, અવેજી એકરૂપતા, અવેજી મોલેરિટી, સ્ફટિકીયતા અને થર્મલ સ્થિરતાની ચર્ચા ઇન્ફ્રારેડ, ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ, ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફી, એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન, DSC અને DSC દ્વારા કરવામાં આવી હતી. પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ એએસટીએમ ધોરણો અપનાવે છે.