ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ?

ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ಪ್ರಮುಖ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿದೆ. ಹೇರಳವಾದ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತು ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳು, ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ, ಜೈವಿಕ ವಿಘಟನೀಯ, ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ, ಉತ್ತಮ ಜೈವಿಕ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಇಳುವರಿಯಿಂದಾಗಿ, ಅದರ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಹೆಚ್ಚು ಗಮನ ಸೆಳೆದಿದೆ. . ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮೌಲ್ಯವು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಸೂಚ್ಯಂಕವಾಗಿದೆ. ಈ ಪತ್ರಿಕೆಯಲ್ಲಿ, 5×104mPa·s ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಮತ್ತು 0.3% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಬೂದಿ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಕ್ಷಾರೀಕರಣ ಮತ್ತು ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಎರಡು-ಹಂತದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ದ್ರವ-ಹಂತದ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ವಿಧಾನದಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕ್ಷಾರೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಕ್ಷಾರ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ, ಎರಡು ಕ್ಷಾರೀಕರಣ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೊದಲ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಅಸಿಟೋನ್ ಅನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸುವುದು. ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವು ನೇರವಾಗಿ ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಆಧಾರಿತವಾಗಿದೆ. ಬೇಸಿಫಿಕೇಶನ್ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಡೆಸಿದ ನಂತರ, ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಈಥೆರಿಫೈಯಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಯೂರಿಯಾದ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಕ್ಷಾರಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ವಿಧಾನದಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾದ ಕ್ಷಾರ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೊದಲು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಲೈ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಹಿಂಡಬೇಕು. ವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ತಯಾರಾದ ಕ್ಷಾರ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಅತಿಗೆಂಪು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಆಯ್ಕೆ ವಿಧಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಸಿಂಥೆಸಿಸ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ನಿರೋಧಕ, ಲೈ ಮತ್ತು ಗ್ಲೇಶಿಯಲ್ ಅಸಿಟಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಮೊದಲು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಂತರ ಏಕ ಅಂಶದ ಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮವನ್ನು ರೂಪಿಸಿ, ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನದ 2% ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖ ಸೂಚ್ಯಂಕವಾಗಿ ಬಳಸಿ. ಆಯ್ದ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಮಾಣ, ಸೇರಿಸಿದ ಎಥಿಲೀನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪ್ರಮಾಣ, ಕ್ಷಾರೀಕರಣದ ಸಮಯ, ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯ, ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಎರಡನೇ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯ ಮುಂತಾದ ಅಂಶಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ ಎಂದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಉತ್ಪನ್ನ. ಏಳು ಅಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಮೂರು ಹಂತಗಳೊಂದಿಗೆ ಆರ್ಥೋಗೋನಲ್ ಪ್ರಯೋಗ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಪರಿಣಾಮದ ರೇಖೆಯು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯಕ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಅಂಶದ ಪ್ರಭಾವದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ದೃಷ್ಟಿಗೋಚರವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮೌಲ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು, ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ಡ್ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಮೂಲಕ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಯಿತು.

ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳುಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ಅತಿಗೆಂಪು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್, ಗ್ಯಾಸ್ ಕ್ರೊಮ್ಯಾಟೋಗ್ರಫಿ, ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್, ಥರ್ಮೋಗ್ರಾವಿಮೆಟ್ರಿಕ್-ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಥರ್ಮಲ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲಕ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ, ಬೂದಿ ಅಂಶ, ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಸರಣ, ತೇವಾಂಶ ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ನಿರ್ಣಯ ಸೇರಿದಂತೆ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉತ್ಪನ್ನದ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಮತ್ತು ನಿರೂಪಿಸಲು, ಪರ್ಯಾಯ ಏಕರೂಪತೆ, ಮೋಲಾರ್ ಪರ್ಯಾಯ ಪದವಿ, ಸ್ಫಟಿಕೀಯತೆ, ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ, ಇತ್ಯಾದಿ. ಪರೀಕ್ಷಾ ವಿಧಾನಗಳು ASTM ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತವೆ.

ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್, ಪ್ರಮುಖ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಉತ್ಪನ್ನ, ಅದರ ಹೇರಳವಾದ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳು, ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ, ಜೈವಿಕ ವಿಘಟನೀಯ, ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ, ಜೈವಿಕ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಳುವರಿಯಿಂದಾಗಿ ಗಮನ ಸೆಳೆದಿದೆ. ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯು ಅದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಸೂಚಕವಾಗಿದೆ. ತಯಾರಾದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯು 5×104mPa·s ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೂದಿ ಅಂಶವು 0.3% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ.

ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ, ಕ್ಷಾರೀಕರಣ ಮತ್ತು ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಮೂಲಕ ದ್ರವ-ಹಂತದ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ವಿಧಾನದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು. ಕ್ಷಾರೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಕ್ಷಾರ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ತಯಾರಿಕೆಯಾಗಿದೆ. ಎರಡು ಕ್ಷಾರೀಕರಣ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಆರಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ. ಒಂದು ಜಲೀಯ ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಅಸಿಟೋನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಕ್ಷಾರಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಎಥೆರಿಫೈಯಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ಇನ್ನೊಂದು ಸೆಲ್ಯುಲೋಸಿಕ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಜಲೀಯ ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ದ್ರಾವಣ ಮತ್ತು ಯೂರಿಯಾದಲ್ಲಿ ಕ್ಷಾರಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಷಾರ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಕ್ಷಾರವನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮೊದಲು ತೆಗೆದುಹಾಕಬೇಕು. ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ, ವಿವಿಧ ಕ್ಷಾರ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ಗಳನ್ನು ಅತಿಗೆಂಪು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಎರಡನೇ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ.

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

ನಾವು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುತ್ತೇವೆಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್, ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ, ಬೂದಿ, ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಸರಣ, ತೇವಾಂಶ, ಇತ್ಯಾದಿ ಸೇರಿದಂತೆ. ರಚನಾತ್ಮಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಬದಲಿ ಏಕರೂಪತೆ, ಬದಲಿ ಮೊಲಾರಿಟಿ, ಸ್ಫಟಿಕೀಯತೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಅತಿಗೆಂಪು, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್, ಗ್ಯಾಸ್ ಕ್ರೊಮ್ಯಾಟೋಗ್ರಫಿ, ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್, DSC ಮತ್ತು DAT, ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಾ ವಿಧಾನಗಳು ASTM ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿವೆ.