હાઇડ્રોક્સિથાઇલ સેલ્યુલોઝની તૈયારી

હાઇડ્રોક્સિથાઇલ સેલ્યુલોઝ (એચઇસી) એ સેલ્યુલોઝમાંથી મેળવેલો એક ન non ન-આયનિક, જળ દ્રાવ્ય પોલિમર છે, જે છોડની કોષની દિવાલોમાં જોવા મળે છે તે કુદરતી પોલિમર છે. તેનો ઉત્તમ જાડા, ફિલ્મ-નિર્માણ અને રેઓલોજિકલ ગુણધર્મોને કારણે ફાર્માસ્યુટિકલ્સ, કોસ્મેટિક્સ, પેઇન્ટ અને એડહેસિવ્સ સહિત વિવિધ ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. હાઇડ્રોક્સિથાઇલ સેલ્યુલોઝની તૈયારીમાં આલ્કલાઇન પરિસ્થિતિઓમાં ઇથિલિન ox કસાઈડ સાથે સેલ્યુલોઝનું ઇથેરિફિકેશન શામેલ છે. આ પ્રક્રિયાને ઘણા કી પગલાઓમાં વહેંચી શકાય છે: સેલ્યુલોઝ શુદ્ધિકરણ, આલ્કલાઇઝેશન, ઇથરીફિકેશન, તટસ્થકરણ, ધોવા અને સૂકવણી.

1. સેલ્યુલોઝ શુદ્ધિકરણ
હાઇડ્રોક્સિથિલ સેલ્યુલોઝની તૈયારીમાં પ્રથમ પગલું એ સેલ્યુલોઝની શુદ્ધિકરણ છે, ખાસ કરીને લાકડાના પલ્પ અથવા સુતરાઉ લિંટરમાંથી મેળવવામાં આવે છે. કાચા સેલ્યુલોઝમાં લિગ્નીન, હેમિસેલ્યુલોઝ અને અન્ય એક્સ્ટ્રેક્ટિવ્સ જેવી અશુદ્ધિઓ હોય છે જે રાસાયણિક ફેરફાર માટે યોગ્ય ઉચ્ચ-શુદ્ધતા સેલ્યુલોઝ મેળવવા માટે દૂર કરવી આવશ્યક છે.

સામેલ પગલાં:

મિકેનિકલ પ્રોસેસીંગ: કાચા સેલ્યુલોઝ તેના કદને ઘટાડવા અને તેના સપાટીના ક્ષેત્રમાં વધારો કરવા માટે યાંત્રિક રીતે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, ત્યારબાદના રાસાયણિક ઉપચારની સુવિધા આપે છે.
રાસાયણિક સારવાર: સેલ્યુલોઝની સારવાર સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (એનએઓએચ) અને સોડિયમ સલ્ફાઇટ (એનએ 2 એસઓ 3) જેવા રસાયણોથી કરવામાં આવે છે, જેથી લિગ્નીન અને હેમિસેલ્યુલોઝને તોડી નાખવામાં આવે, ત્યારબાદ અવશેષ અશુદ્ધિઓ દૂર કરવા અને સફેદ, ફાઇબરસ સેલ્યુલોઝ મેળવવા માટે ધોવા અને બ્લીચિંગ કરવામાં આવે છે.

2. આલ્કલાઇઝેશન
શુદ્ધિકરણ સેલ્યુલોઝ પછી તેને ઇથેરિફિકેશન પ્રતિક્રિયા માટે સક્રિય કરવા માટે આલ્કલાઇઝ કરવામાં આવે છે. આમાં સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડના જલીય દ્રાવણ સાથે સેલ્યુલોઝની સારવાર શામેલ છે.

પ્રતિક્રિયા:
સેલ્યુલોઝ+નાઓએચ → આલ્કલી સેલ્યુલોઝ

પદ્ધતિ:

સેલ્યુલોઝને પાણીમાં સસ્પેન્ડ કરવામાં આવે છે, અને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સોલ્યુશન ઉમેરવામાં આવે છે. એનએઓએચની સાંદ્રતા સામાન્ય રીતે 10-30%સુધીની હોય છે, અને પ્રતિક્રિયા 20-40 ° સે વચ્ચે તાપમાનમાં કરવામાં આવે છે.
આલ્કલીના સમાન શોષણની ખાતરી કરવા માટે આ મિશ્રણ હલાવવામાં આવે છે, જે આલ્કલી સેલ્યુલોઝની રચના તરફ દોરી જાય છે. આ મધ્યવર્તી ઇથિલિન ox કસાઈડ તરફ વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ છે, ઇથરીફિકેશન પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે.

3. ઇથેરિફિકેશન
હાઇડ્રોક્સિથાઇલ સેલ્યુલોઝની તૈયારીમાં મુખ્ય પગલું એ ઇથિલિન ox કસાઈડ સાથે આલ્કલી સેલ્યુલોઝનું ઇથરીફિકેશન છે. આ પ્રતિક્રિયા હાઇડ્રોક્સિથિલ જૂથો (-ch2ch2oh) ને સેલ્યુલોઝ બેકબોનમાં રજૂ કરે છે, તેને પાણીમાં દ્રાવ્ય બનાવે છે.

પ્રતિક્રિયા:
આલ્કલી સેલ્યુલોઝ+ઇથિલિન ox કસાઈડ → હાઇડ્રોક્સિથાઇલ સેલ્યુલોઝ+નાઓએચ

પદ્ધતિ:

બેચ અથવા સતત પ્રક્રિયામાં, આલ્કલી સેલ્યુલોઝમાં ઇથિલિન ox કસાઈડ ઉમેરવામાં આવે છે. પ્રતિક્રિયા સામાન્ય રીતે oc ટોક્લેવ અથવા પ્રેશર રિએક્ટરમાં હાથ ધરવામાં આવે છે.
તાપમાન (50-100 ° સે) અને દબાણ (1-5 એટીએમ) સહિતની પ્રતિક્રિયાની સ્થિતિ, હાઇડ્રોક્સિથાઇલ જૂથોના શ્રેષ્ઠ અવેજીને સુનિશ્ચિત કરવા માટે કાળજીપૂર્વક નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે. અવેજી (ડીએસ) અને દા ola અવેજી (એમએસ) ની ડિગ્રી એ નિર્ણાયક પરિમાણો છે જે અંતિમ ઉત્પાદનના ગુણધર્મોને પ્રભાવિત કરે છે.

4. તટસ્થકરણ
ઇથરીફિકેશન પ્રતિક્રિયા પછી, મિશ્રણમાં હાઇડ્રોક્સિથાઇલ સેલ્યુલોઝ અને શેષ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ હોય છે. આગળનું પગલું તટસ્થતા છે, જ્યાં એસિડ, સામાન્ય રીતે એસિટિક એસિડ (સીએચ 3 સીઓએચ) અથવા હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ (એચસીએલ) નો ઉપયોગ કરીને અતિશય આલ્કલી તટસ્થ કરવામાં આવે છે.

પ્રતિક્રિયા: નાઓએચ+એચસીએલ → એનએસીએલ+એચ 2 ઓ

પદ્ધતિ:

વધુ પડતી ગરમી ટાળવા અને હાઇડ્રોક્સિથાઇલ સેલ્યુલોઝના અધોગતિને રોકવા માટે એસિડ ધીમે ધીમે નિયંત્રિત પરિસ્થિતિઓમાં પ્રતિક્રિયા મિશ્રણમાં ઉમેરવામાં આવે છે.
તટસ્થ મિશ્રણ પછી ઇચ્છિત શ્રેણીની અંદર છે તેની ખાતરી કરવા માટે પીએચ ગોઠવણને આધિન કરવામાં આવે છે, ખાસ કરીને તટસ્થ પીએચ (6-8) ની આસપાસ.
5. ધોવા
તટસ્થકરણને પગલે, મીઠા અને અન્ય બાય-પ્રોડક્ટ્સને દૂર કરવા માટે ઉત્પાદન ધોવા આવશ્યક છે. શુદ્ધ હાઇડ્રોક્સિથિલ સેલ્યુલોઝ મેળવવા માટે આ પગલું નિર્ણાયક છે.

પદ્ધતિ:

પ્રતિક્રિયા મિશ્રણ પાણીથી ભળી જાય છે, અને હાઇડ્રોક્સિથાઇલ સેલ્યુલોઝ શુદ્ધિકરણ અથવા સેન્ટ્રિફ્યુગેશન દ્વારા અલગ પડે છે.
અવશેષ ક્ષાર અને અશુદ્ધિઓ દૂર કરવા માટે અલગ હાઇડ્રોક્સિથિલ સેલ્યુલોઝ વારંવાર ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીથી ધોવાઇ જાય છે. ધોવા પાણી એક સ્પષ્ટ વાહકતા સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી ધોવાની પ્રક્રિયા ચાલુ રહે છે, જે દ્રાવ્ય અશુદ્ધિઓ દૂર કરવા સૂચવે છે.
6. સૂકવણી
હાઇડ્રોક્સિથાઇલ સેલ્યુલોઝની તૈયારીમાં અંતિમ પગલું સૂકવણી છે. આ પગલું વધુ પાણીને દૂર કરે છે, વિવિધ એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય શુષ્ક, પાઉડર ઉત્પાદન આપે છે.

પદ્ધતિ:

ધોવાઇ હાઇડ્રોક્સિથાઇલ સેલ્યુલોઝ સૂકવણીની ટ્રે પર ફેલાય છે અથવા સૂકવણી ટનલ દ્વારા પહોંચાડવામાં આવે છે. સૂકવણીનું તાપમાન થર્મલ અધોગતિને ટાળવા માટે કાળજીપૂર્વક નિયંત્રિત થાય છે, સામાન્ય રીતે 50-80 ° સે.
વૈકલ્પિક રીતે, સ્પ્રે સૂકવણીનો ઉપયોગ ઝડપી અને કાર્યક્ષમ સૂકવણી માટે થઈ શકે છે. સ્પ્રે સૂકવણીમાં, જલીય હાઇડ્રોક્સિથાઇલ સેલ્યુલોઝ સોલ્યુશનને સરસ ટીપાંમાં પરમાણુ બનાવવામાં આવે છે અને ગરમ હવાના પ્રવાહમાં સૂકવવામાં આવે છે, પરિણામે સરસ પાવડર.
સૂકા ઉત્પાદન પછી ઇચ્છિત કણોના કદમાં મિલ્ડ કરવામાં આવે છે અને સંગ્રહ અને વિતરણ માટે ભરેલું છે.
ગુણવત્તા નિયંત્રણ અને એપ્લિકેશનો
તૈયારી પ્રક્રિયા દરમ્યાન, હાઇડ્રોક્સિથાઇલ સેલ્યુલોઝની સુસંગતતા અને ગુણવત્તાની ખાતરી કરવા માટે સખત ગુણવત્તા નિયંત્રણ પગલાં લાગુ કરવામાં આવે છે. સ્નિગ્ધતા, અવેજીની ડિગ્રી, ભેજની સામગ્રી અને કણોના કદ જેવા કી પરિમાણોનું નિયમિત નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે.

અરજીઓ:

ફાર્માસ્યુટિકલ્સ: ગોળીઓ, સસ્પેન્શન અને મલમ જેવા ફોર્મ્યુલેશનમાં જાડા એજન્ટ, બાઈન્ડર અને સ્ટેબિલાઇઝર તરીકે વપરાય છે.
કોસ્મેટિક્સ: ક્રિમ, લોશન અને શેમ્પૂ જેવા ઉત્પાદનોને સ્નિગ્ધતા અને પોત પ્રદાન કરે છે.
પેઇન્ટ્સ અને કોટિંગ્સ: જાડા અને રેઓલોજી મોડિફાયર તરીકે કાર્ય કરે છે, એપ્લિકેશન ગુણધર્મો અને પેઇન્ટની સ્થિરતામાં સુધારો કરે છે.
ખાદ્ય ઉદ્યોગ: વિવિધ ખાદ્ય ઉત્પાદનોમાં ગા en, સ્ટેબિલાઇઝર અને ઇમ્યુસિફાયર તરીકે કાર્યો.

હાઇડ્રોક્સિથાઇલ સેલ્યુલોઝની તૈયારીમાં હાઇડ્રોક્સિથાઇલ જૂથો રજૂ કરવા માટે સેલ્યુલોઝને સુધારવા માટે સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત રાસાયણિક અને યાંત્રિક પ્રક્રિયાઓની શ્રેણી શામેલ છે. સેલ્યુલોઝ શુદ્ધિકરણથી લઈને સૂકવણી સુધીના દરેક પગલા, અંતિમ ઉત્પાદનની ગુણવત્તા અને કાર્યક્ષમતા નક્કી કરવા માટે નિર્ણાયક છે. હાઇડ્રોક્સિથાઇલ સેલ્યુલોઝની બહુમુખી ગુણધર્મો તેને અસંખ્ય ઉદ્યોગોમાં અમૂલ્ય ઘટક બનાવે છે, વિવિધ એપ્લિકેશનોની વિશિષ્ટ આવશ્યકતાઓને પહોંચી વળવા ચોક્કસ ઉત્પાદન પદ્ધતિઓના મહત્વને પ્રકાશિત કરે છે.