Carboxymethyl բջջանյութի պատրաստում

Carboxymethyl Cellulose (CMC)Բազմակողմանի ջրային լուծույթային պոլիմեր է, որը բխում է բջջանյութից, որը բնական պոլիսախարիդ է, որը հայտնաբերվել է բուսական բջջային պատերում: CMC- ն գտնում է տարբեր ոլորտներում լայնածավալ ծրագրեր, ներառյալ սննդի, դեղագործական, կոսմետիկա, տեքստիլներ, թուղթ եւ շատ ուրիշներ `իր եզակի հատկությունների պատճառով, ինչպիսիք են` խիտ, կայունացնող, պարտադիր, կինոնկարների ձեւավորում եւ ջրի պահպանում: CMC- ի պատրաստումը ներառում է մի քանի քայլ, սկսած բնական աղբյուրներից բջջանյութի արդյունահանումից, որին հաջորդում է իր փոփոխությունը `կարիբոքսմեթիլային խմբերի ներդրման համար:

1-ը: բջջանյութի արդյունահանում.
CMC- ի պատրաստման առաջին քայլը բջջանյութի արդյունահանումն է բնական աղբյուրներից, ինչպիսիք են փայտի պղպեղը, բամբակյա կաղապարները կամ բույսերի այլ մանրաթելերը: Cell ելյուլոզը սովորաբար ձեռք է բերվում մի շարք գործընթացների միջոցով, ներառյալ փչոցը, սպիտակեցումը եւ մաքրումը: Օրինակ, փայտի պղպեղը կարելի է ձեռք բերել մեխանիկական կամ քիմիական աղաղակող գործընթացներով, որին հաջորդում են քլորի կամ ջրածնի պերօքսիդի սպիտակեցումը `կեղտը եւ լինինին հեռացնելու համար:

2-ը: Cell ելյուլոզայի ակտիվացում.
Երբ ցելյուլոզան արդյունահանվի, այն պետք է ակտիվացվի, որպեսզի հեշտացվի CarboxyMethyl խմբերի ներդրումը: Ակտիվացումը սովորաբար ձեռք է բերվում Ալկալիի հետ բջջանյութը բուժելով, ինչպիսիք են նատրիումի հիդրօքսիդը (Naoh) կամ նատրիումի կարբոնատը (NA2CO3) ջերմաստիճանի եւ ճնշման վերահսկվող պայմաններում: Ալկալիի բուժումը այրում է բջջանյութի մանրաթելերը եւ մեծացնում է նրանց ռեակտիվությունը `ներխուժելով ներհամայնքային եւ միջամտության միջկառուցված ջրածնի պարտատոմսերը:

3. Կարտարկղիմենտիլացիայի արձագանքը.
Ակտիվացված բջջանյութը այնուհետեւ ենթարկվում է կարբոքսիմթիլացիայի ռեակցիայի, որտեղ կարբոքսիմեթիլային խմբերը (-CH2COOH) ներդրվում են բջջային շղթաների հիդրոքսիլային խմբերի վրա: Այս արձագանքը, որպես կանոն, իրականացվում է, ակտիվացված բջջանյութը արձագանքելով նատրիումի մոնոկլորոեզետատեով (SMCA), ալկալային կատալիզատորի ներկայությամբ, ինչպիսիք են նատրիումի հիդրօքսիդը (NaOH): Արձագանքը կարող է ներկայացվել հետեւյալ կերպ.

Cell ելյուլոզ + քլորոզետիկ թթու → Carboxymethyl Cellulose + NACL

Արձագանքման պայմանները, ներառյալ ջերմաստիճանը, ռեակցիայի ժամանակը, ռեակտիվների կոնցենտրացիան, եւ PH- ն ապահովված են փոխարինման բարձր բերքատվության եւ ցանկալի աստիճանի (DS), որը վերաբերում է Cell ելյուլոզայի շղթայի ներդրվող կարբոքսմեթիլային խմբերի միջին քանակին:

4. Չեզոքացում եւ լվացում.
Կամփոբիմեթիլացիայի արձագանքից հետո արդյունքում ստացված կարբոքսիմեթիլային բջջանյութը չեզոքացվում է ալկալու ավելցուկային եւ չկարգավորված քլորոքաթթու հեռացնելու համար: Դա սովորաբար ձեռք է բերվում արտադրանքը ջրով կամ նոսր թթվային լուծույթով լվանալով, որին հաջորդում է ֆիլտրումը `պինդ CMC- ն անջատելու համար:

5. Մաքրություն.
Մաքրված CMC- ն այնուհետեւ բազմիցս լվանում է ջրով, որպեսզի հեռացվի կեղտերը, ինչպիսիք են աղերը, չլսված ռեակտիվները եւ ենթամթերքները: Զտիչ կամ կենտրոնախումբը կարող է օգտագործվել մաքրված CMC- ն լվացքի ջրից առանձնացնելու համար:

6. Չորացում.
Վերջապես, մաքրված կարբոքսիմեթիլային ցելյուլենը չորանում է մնացորդային խոնավությունը հանելու եւ ցանկալի արտադրանքը ստանալու համար չոր փոշու կամ հատիկների տեսքով: Չորացումը կարելի է իրականացնել `օգտագործելով տարբեր մեթոդներ, ինչպիսիք են օդի չորացումը, վակուումային չորացումը կամ լակի չորացումը, կախված վերջնական արտադրանքի ցանկալի բնութագրերից:

7. Բնութագրում եւ որակի վերահսկում.
ՉորացրածCMCԱպրանքը ենթարկվում է տարբեր բնութագրման տեխնիկայի, ինչպիսիք են Fourier Transform ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիան (FTIR), միջուկային մագնիսական ռեզոնանսը (NMR), եւ դրա քիմիական կառուցվածքը հաստատելու, փոխարինման, մոլեկուլային քաշի եւ մաքրության հաստատման աստիճանի չափում: Որակի հսկման թեստեր են իրականացվում նաեւ այն ապահովելու համար, որ արտադրանքը բավարարի պահանջվող բնութագրերը իր նախատեսված դիմումների համար:

Carboxymethyl բջջանյութի պատրաստումը ներառում է մի քանի քայլ, ներառյալ բջջանյութի արդյունահանումը բնական աղբյուրներից, ակտիվացումից, կարիֆետիլացիայի արձագանքից, չեզոքացումից, մաքրումից, չորացումից եւ բնութագրմամբ: Յուրաքանչյուր քայլ պահանջում է արձագանքի պայմանների եւ պարամետրերի զգույշ վերահսկողություն `բարձր բերքատվության, փոխարինման ցանկալի աստիճանի հասնելու եւ վերջնական արտադրանքի որակի հասնելու համար: CMC- ն իր ուրույն հատկությունների եւ բազմակողմանիության շնորհիվ բազմազան ծրագրերով լայնորեն կիրառվող պոլիմեր է: