ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ?

ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿದೆ. ಹೇರಳವಾದ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತು ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳು, ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ, ಜೈವಿಕ ವಿಘಟನೀಯ, ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ, ಉತ್ತಮ ಜೈವಿಕ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಇಳುವರಿ, ಅದರ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅನ್ವಯವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನವನ್ನು ಸೆಳೆಯಿತು. . ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮೌಲ್ಯವು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸೂಚ್ಯಂಕವಾಗಿದೆ. ಈ ಕಾಗದದಲ್ಲಿ, 5 × 104 ಎಂಪಿಎ · ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಮತ್ತು ಆಶ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು 0.3% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಆಲ್ಕಲೈಸೇಶನ್ ಮತ್ತು ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಎರಡು-ಹಂತದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ದ್ರವ-ಹಂತದ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ವಿಧಾನದಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕ್ಷಾರೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಕ್ಷಾರ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ತಯಾರಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ಕಾಗದದಲ್ಲಿ, ಎರಡು ಕ್ಷಾರೀಕರಣ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೊದಲ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಅಸಿಟೋನ್ ಅನ್ನು ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಬಳಸುವುದು. ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ ಆಧಾರವಾಗಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೇಸಿಫಿಕೇಶನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಂಡ ನಂತರ, ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಈಥೆರಿಫೈಯಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಯೂರಿಯಾದ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಕ್ಷಾರೀಯಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಈ ವಿಧಾನದಿಂದ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಕ್ಷಾರ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಈಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮೊದಲು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಲೈ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಹಿಂಡಬೇಕು. ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಕ್ಷಾರ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಅತಿಗೆಂಪು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮತ್ತು ಎಕ್ಸರೆ ವಿವರ್ತನೆಯಿಂದ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಆಯ್ಕೆ ವಿಧಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಈಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ನಿರೋಧಕ, ಲೈ ಮತ್ತು ಹಿಮನದಿ ಅಸಿಟಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಮೊದಲು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಂತರ ಏಕ ಅಂಶ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮವನ್ನು ರೂಪಿಸಿ, ತಯಾರಾದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನದ 2% ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖ ಸೂಚ್ಯಂಕವಾಗಿ ಬಳಸಿ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಆಯ್ದ ದುರ್ಬಲ ಪ್ರಮಾಣ, ಎಥಿಲೀನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ನ ಪ್ರಮಾಣ, ಕ್ಷಾರೀಕರಣದ ಸಮಯ, ಮೊದಲ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಸಮಯ, ಎರಡನೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಸಮಯ ಎಲ್ಲವೂ ಮುಂತಾದ ಅಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ ಉತ್ಪನ್ನ. ಏಳು ಅಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಮೂರು ಹಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಆರ್ಥೋಗೋನಲ್ ಪ್ರಯೋಗ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಪರಿಣಾಮದ ವಕ್ರರೇಖೆಯು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯಕ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಅಂಶದ ಪ್ರಭಾವದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ದೃಷ್ಟಿಗೋಚರವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮೌಲ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು, ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ಡ್ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಮೂಲಕ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ತಯಾರಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಹಜಾರದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳುಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ಅತಿಗೆಂಪು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್, ಗ್ಯಾಸ್ ಕ್ರೊಮ್ಯಾಟೋಗ್ರಫಿ, ಎಕ್ಸರೆ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್, ಥರ್ಮಗ್ರಾವಿಮೆಟ್ರಿಕ್-ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಥರ್ಮಲ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ, ಬೂದಿ ಅಂಶ, ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಸರಣ, ತೇವಾಂಶ, ಇತ್ಯಾದಿ. ಉತ್ಪನ್ನದ ರಚನೆ, ಬದಲಿ ಏಕರೂಪತೆ, ಮೋಲಾರ್ ಬದಲಿ ಪದವಿ, ಸ್ಫಟಿಕೀಯತೆ, ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಮತ್ತು ನಿರೂಪಿಸಲು ಪರೀಕ್ಷಾ ವಿಧಾನಗಳು ಎಎಸ್‌ಟಿಎಂ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತವೆ.

ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಉತ್ಪನ್ನವಾದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್, ಅದರ ಹೇರಳವಾದ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳು, ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ, ಜೈವಿಕ ವಿಘಟನೀಯ, ನಾನ್ಟಾಕ್ಸಿಕ್, ಜೈವಿಕ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಳುವರಿಯಿಂದಾಗಿ ಗಮನ ಸೆಳೆದಿದೆ. ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯು ಅದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾದ ಸೂಚಕವಾಗಿದೆ. ತಯಾರಾದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯು 5 × 104mpa · s ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಬೂದಿ ಅಂಶವು 0.3%ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ.

ಈ ಕಾಗದದಲ್ಲಿ, ಆಲ್ಕಲೈಸೇಶನ್ ಮತ್ತು ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಮೂಲಕ ದ್ರವ-ಹಂತದ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ವಿಧಾನದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು. ಕ್ಷಾರೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಕ್ಷಾರ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ತಯಾರಿಕೆಯಾಗಿದೆ. ಎರಡು ಕ್ಷಾರೀಕರಣ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಆರಿಸಿ. ಒಂದು, ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಜಲೀಯ ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಅಸಿಟೋನ್ ನೊಂದಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಕ್ಷಾರೀಯಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಈಥೆರಿಫೈಯಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ಇನ್ನೊಂದು, ಸೆಲ್ಯುಲೋಸಿಕ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಜಲೀಯ ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ದ್ರಾವಣ ಮತ್ತು ಯೂರಿಯಾದಲ್ಲಿ ಕ್ಷಾರೀಯಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಷಾರ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಕ್ಷಾರವನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮೊದಲು ತೆಗೆದುಹಾಕಬೇಕು. ಈ ಕಾಗದದಲ್ಲಿ, ವಿವಿಧ ಕ್ಷಾರ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ಗಳನ್ನು ಅತಿಗೆಂಪು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮತ್ತು ಎಕ್ಸರೆ ವಿವರ್ತನೆಯಿಂದ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಈಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಎರಡನೆಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್‌ನ ತಯಾರಿಕೆಯ ಹಂತಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ತಿನ್ನುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ನಿರೋಧಕ, ಕ್ಷಾರ ಮತ್ತು ಹಿಮನದಿ ಅಸಿಟಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಏಕ ಅಂಶ ಪ್ರಯೋಗದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪನ್ನದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ 2% ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯ ಪ್ರಮಾಣ, ಎಥಿಲೀನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪ್ರಮಾಣ, ಕ್ಷಾರೀಕರಣದ ಸಮಯ, ಮೊದಲ ಮತ್ತು ಎರಡನೆಯ ಪುನರ್ಜಲೀಕರಣದ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಸಮಯವು ಉತ್ಪನ್ನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಅತ್ಯುತ್ತಮ ತಯಾರಿ ವಿಧಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಏಳು ಅಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಮೂರು ಹಂತಗಳ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ.

ತಯಾರಿಸಿದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಾವು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುತ್ತೇವೆಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ, ಬೂದಿ, ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಸರಣ, ತೇವಾಂಶ, ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ರಚನಾತ್ಮಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣ, ಬದಲಿ ಏಕರೂಪತೆ, ಬದಲಿ ಮೊಲಾರಿಟಿ, ಸ್ಫಟಿಕೀಯತೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಅತಿಗೆಂಪು, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್, ಗ್ಯಾಸ್ ಕ್ರೊಮ್ಯಾಟೋಗ್ರಫಿ, ಎಕ್ಸರೆ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್, ಡಿಎಸ್ಸಿ ಮತ್ತು ಡಾಟ್, ಮತ್ತು ಡಾಟ್, ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಾ ವಿಧಾನಗಳು ಎಎಸ್ಟಿಎಂ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿವೆ.