ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ?

ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿದೆ. ಹೇರಳವಾದ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳು, ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ, ಜೈವಿಕ ವಿಘಟನೀಯ, ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ, ಉತ್ತಮ ಜೈವಿಕ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಇಳುವರಿಯ ಅನುಕೂಲಗಳಿಂದಾಗಿ, ಇದರ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅನ್ವಯವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನವನ್ನು ಸೆಳೆದಿದೆ. . ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮೌಲ್ಯವು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಸೂಚ್ಯಂಕವಾಗಿದೆ. ಈ ಪ್ರಬಂಧದಲ್ಲಿ, 5×104mPa·s ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮೌಲ್ಯ ಮತ್ತು 0.3% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಬೂದಿ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ದ್ರವ-ಹಂತದ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ವಿಧಾನದಿಂದ ಕ್ಷಾರೀಕರಣ ಮತ್ತು ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಎರಡು-ಹಂತದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು.

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

ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ನಿರೋಧಕ, ಲೈ ಮತ್ತು ಗ್ಲೇಶಿಯಲ್ ಅಸಿಟಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಮೊದಲು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಯಿತು. ನಂತರ ಏಕ ಅಂಶ ಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮವನ್ನು ರೂಪಿಸಿ, ತಯಾರಾದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನದ 2% ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖ ಸೂಚ್ಯಂಕವಾಗಿ ಬಳಸಿ. ಆಯ್ದ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಮಾಣ, ಎಥಿಲೀನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ನ ಪ್ರಮಾಣ, ಕ್ಷಾರೀಕರಣ ಸಮಯ, ಮೊದಲ ಕ್ರಿಯೆಯ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಸಮಯ, ಎರಡನೇ ಕ್ರಿಯೆಯ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಸಮಯ ಮುಂತಾದ ಅಂಶಗಳು ಉತ್ಪನ್ನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ ಎಂದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಏಳು ಅಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಮೂರು ಹಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಆರ್ಥೋಗೋನಲ್ ಪ್ರಯೋಗ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ರಚಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಪರಿಣಾಮದ ರೇಖೆಯು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯಕ ಅಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಅಂಶದ ಪ್ರಭಾವದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ದೃಷ್ಟಿಗೋಚರವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮೌಲ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು, ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಮೂಲಕ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಯಿತು.

ತಯಾರಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳುಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ಅತಿಗೆಂಪು ವರ್ಣಪಟಲದ ದರ್ಶನ, ಪರಮಾಣು ಕಾಂತೀಯ ಅನುರಣನ, ಅನಿಲ ವರ್ಣರೇಖನ, ಎಕ್ಸ್-ರೇ ವಿವರ್ತನೆ, ಥರ್ಮೋಗ್ರಾವಿಮೆಟ್ರಿಕ್-ಭೇದಾತ್ಮಕ ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನದ ರಚನೆ, ಬದಲಿ ಏಕರೂಪತೆ, ಮೋಲಾರ್ ಪರ್ಯಾಯ ಪದವಿ, ಸ್ಫಟಿಕೀಯತೆ, ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಮತ್ತು ನಿರೂಪಿಸಲು ಇತರ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ, ಬೂದಿಯ ಅಂಶ, ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಸರಣ, ತೇವಾಂಶ ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ನಿರ್ಣಯವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪರೀಕ್ಷಾ ವಿಧಾನಗಳು ASTM ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತವೆ.

ಪ್ರಮುಖ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಉತ್ಪನ್ನವಾದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್, ಅದರ ಹೇರಳವಾದ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳು, ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ, ಜೈವಿಕ ವಿಘಟನೀಯ, ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ, ಜೈವಿಕ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಳುವರಿಯಿಂದಾಗಿ ಗಮನ ಸೆಳೆದಿದೆ. ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯು ಅದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಸೂಚಕವಾಗಿದೆ. ತಯಾರಾದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯು 5×104mPa·s ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದು, ಬೂದಿಯ ಅಂಶವು 0.3% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದೆ.

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

ಎಥೆರಿಫಿಕೇಶನ್‌ನ ತಯಾರಿ ಹಂತಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ತಿನ್ನುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ನಿರೋಧಕ, ಕ್ಷಾರ ಮತ್ತು ಗ್ಲೇಶಿಯಲ್ ಅಸಿಟಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಏಕ ಅಂಶ ಪ್ರಯೋಗದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಯಿತು. 2% ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪನ್ನದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ಪರಿಮಾಣ, ಎಥಿಲೀನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪ್ರಮಾಣ, ಕ್ಷಾರೀಕರಣ ಸಮಯ, ಮೊದಲ ಮತ್ತು ಎರಡನೆಯ ಪುನರ್ಜಲೀಕರಣದ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಸಮಯವು ಉತ್ಪನ್ನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಅತ್ಯುತ್ತಮ ತಯಾರಿ ವಿಧಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಏಳು ಅಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಮೂರು ಹಂತಗಳ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಯಿತು.

ನಾವು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುತ್ತೇವೆಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ರಚನಾತ್ಮಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಬದಲಿ ಏಕರೂಪತೆ, ಬದಲಿ ಮೊಲಾರಿಟಿ, ಸ್ಫಟಿಕೀಯತೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಅತಿಗೆಂಪು, ಪರಮಾಣು ಕಾಂತೀಯ ಅನುರಣನ, ಅನಿಲ ವರ್ಣರೇಖನ, ಎಕ್ಸ್-ರೇ ವಿವರ್ತನೆ, DSC ಮತ್ತು DAT ಮತ್ತು ASTM ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡ ಪರೀಕ್ಷಾ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ.