सेल्यूलोज़ ईथरीकरण संशोधन

01. सेल्यूलोज़ का परिचय

सेल्यूलोज एक मैक्रोमॉलेक्यूलर पॉलीसैकेराइड है जो ग्लूकोज से बना होता है। पानी और सामान्य कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अघुलनशील। यह पौधे की कोशिका भित्ति का मुख्य घटक है, और यह प्रकृति में सबसे व्यापक रूप से वितरित और सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला पॉलीसैकेराइड भी है।

सेल्यूलोज पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला नवीकरणीय संसाधन है, और यह सबसे अधिक संचय वाला प्राकृतिक बहुलक भी है। इसके नवीकरणीय होने, पूरी तरह से बायोडिग्रेडेबल होने और अच्छी जैव-संगतता के लाभ हैं।

02. सेल्यूलोज़ को संशोधित करने के कारण

सेल्यूलोज मैक्रोमोलेक्यूल्स में बड़ी संख्या में -OH समूह होते हैं। हाइड्रोजन बॉन्ड के प्रभाव के कारण, मैक्रोमोलेक्यूल्स के बीच बल अपेक्षाकृत बड़ा होता है, जो एक बड़े पिघलने वाले एन्थैल्पी △H को जन्म देगा; दूसरी ओर, सेल्यूलोज मैक्रोमोलेक्यूल्स में रिंग होते हैं। संरचना की तरह, आणविक श्रृंखला की कठोरता अधिक होती है, जो एक छोटे पिघलने वाले एन्ट्रॉपी परिवर्तन ΔS को जन्म देगी। इन दो कारणों से पिघले हुए सेल्यूलोज (= △H / △S) का तापमान अधिक हो जाएगा, और सेल्यूलोज का अपघटन तापमान अपेक्षाकृत कम होगा। इसलिए, जब सेल्यूलोज को एक निश्चित तापमान पर गर्म किया जाता है, तो फाइबर दिखाई देंगे। घटना यह है कि सेल्यूलोज पिघलने से पहले ही विघटित हो गया है, इसलिए, सेल्यूलोज सामग्री के प्रसंस्करण में पहले पिघलने और फिर मोल्डिंग की विधि को नहीं अपनाया जा सकता है।

03. सेल्यूलोज़ संशोधन का महत्व

जीवाश्म संसाधनों की क्रमिक कमी और अपशिष्ट रासायनिक फाइबर वस्त्रों के कारण होने वाली गंभीर पर्यावरणीय समस्याओं के साथ, प्राकृतिक नवीकरणीय फाइबर सामग्री का विकास और उपयोग उन हॉट स्पॉट में से एक बन गया है जिस पर लोग ध्यान देते हैं। सेल्यूलोज प्रकृति में सबसे प्रचुर मात्रा में नवीकरणीय प्राकृतिक संसाधन है। इसमें अच्छी हाइग्रोस्कोपिसिटी, एंटीस्टेटिक, मजबूत वायु पारगम्यता, अच्छी रंगाई, आरामदायक पहनने, आसान कपड़ा प्रसंस्करण और बायोडिग्रेडेबिलिटी जैसे उत्कृष्ट गुण हैं। इसमें ऐसी विशेषताएं हैं जो रासायनिक फाइबर के लिए अतुलनीय हैं।

सेल्यूलोज अणुओं में बड़ी संख्या में हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, जो इंट्रामोलिकुलर और इंटरमोलिकुलर हाइड्रोजन बॉन्ड बनाने में आसान होते हैं, और बिना पिघले उच्च तापमान पर विघटित हो जाते हैं। हालांकि, सेल्यूलोज में अच्छी प्रतिक्रियाशीलता होती है, और इसके हाइड्रोजन बॉन्ड को रासायनिक संशोधन या ग्राफ्टिंग प्रतिक्रिया द्वारा नष्ट किया जा सकता है, जो पिघलने बिंदु को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है। विभिन्न औद्योगिक उत्पादों के रूप में, इसका व्यापक रूप से कपड़ा, झिल्ली पृथक्करण, प्लास्टिक, तंबाकू और कोटिंग्स में उपयोग किया जाता है।

04. सेल्यूलोज ईथरीकरण संशोधन

सेल्यूलोज ईथर एक प्रकार का सेल्यूलोज व्युत्पन्न है जो सेल्यूलोज के ईथरीकरण संशोधन द्वारा प्राप्त किया जाता है। यह अपने उत्कृष्ट गाढ़ापन, पायसीकरण, निलंबन, फिल्म निर्माण, सुरक्षात्मक कोलाइड, नमी प्रतिधारण और आसंजन गुणों के कारण व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। भोजन, दवा, कागज बनाने, पेंट, निर्माण सामग्री आदि में उपयोग किया जाता है।

सेल्यूलोज का ईथरीकरण क्षारीय परिस्थितियों में एल्काइलेटिंग एजेंटों के साथ सेल्यूलोज आणविक श्रृंखला पर हाइड्रॉक्सिल समूहों की प्रतिक्रिया द्वारा उत्पादित डेरिवेटिव की एक श्रृंखला है। हाइड्रॉक्सिल समूहों की खपत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बांड की संख्या को कम करती है, जिससे अंतर-आणविक बलों को कम किया जा सकता है, जिससे सेल्यूलोज की थर्मल स्थिरता में सुधार होता है, सामग्री के प्रसंस्करण प्रदर्शन में सुधार होता है, और साथ ही सेल्यूलोज के पिघलने बिंदु को कम करता है।

सेल्यूलोज़ के अन्य कार्यों पर ईथरीकरण संशोधन के प्रभाव के उदाहरण:

मूल कच्चे माल के रूप में परिष्कृत कपास का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने एक-चरण ईथरीकरण प्रक्रिया का उपयोग करके क्षारीकरण और ईथरीकरण प्रतिक्रियाओं के माध्यम से एक समान प्रतिक्रिया, उच्च चिपचिपाहट, अच्छे एसिड प्रतिरोध और नमक प्रतिरोध के साथ कार्बोक्सिमिथाइल हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सेलुलोज जटिल ईथर तैयार किया। एक-चरण ईथरीकरण प्रक्रिया का उपयोग करके, उत्पादित कार्बोक्सिमिथाइल हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सेलुलोज में अच्छा नमक प्रतिरोध, एसिड प्रतिरोध और घुलनशीलता है। प्रोपलीन ऑक्साइड और क्लोरोएसेटिक एसिड की सापेक्ष मात्रा को बदलकर, विभिन्न कार्बोक्सिमिथाइल और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सामग्री वाले उत्पाद तैयार किए जा सकते हैं। परीक्षण के परिणाम बताते हैं कि एक-चरण विधि द्वारा उत्पादित कार्बोक्सिमिथाइल हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सेलुलोज में एक छोटा उत्पादन चक्र, कम विलायक खपत होती है, और उत्पाद में मोनोवैलेंट और डाइवैलेंट लवणों के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध और अच्छा एसिड प्रतिरोध होता है।

05. सेल्यूलोज ईथरीकरण संशोधन की संभावना

सेल्यूलोज एक महत्वपूर्ण रासायनिक और रासायनिक कच्चा माल है जो संसाधनों में समृद्ध है, हरा और पर्यावरण के अनुकूल है, और नवीकरणीय है। सेल्यूलोज ईथरीकरण संशोधन के व्युत्पन्न में उत्कृष्ट प्रदर्शन, उपयोगों की विस्तृत श्रृंखला और उत्कृष्ट उपयोग प्रभाव हैं, और यह काफी हद तक राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था की जरूरतों को पूरा करता है। और सामाजिक विकास की जरूरतों, निरंतर तकनीकी प्रगति और भविष्य में व्यावसायीकरण की प्राप्ति के साथ, यदि सेल्यूलोज व्युत्पन्न के सिंथेटिक कच्चे माल और सिंथेटिक तरीकों को और अधिक औद्योगिक बनाया जा सकता है, तो उनका अधिक पूर्ण उपयोग किया जाएगा और अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला का एहसास होगा। मूल्य