ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ತಯಾರಿಕೆ

ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ (CMC)ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನಿಂದ ಪಡೆದ ಬಹುಮುಖ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗುವ ಪಾಲಿಮರ್ ಆಗಿದೆ, ಇದು ಸಸ್ಯ ಕೋಶ ಗೋಡೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪಾಲಿಸ್ಯಾಕರೈಡ್ ಆಗಿದೆ. CMC ಆಹಾರ, ಔಷಧಗಳು, ಸೌಂದರ್ಯವರ್ಧಕಗಳು, ಜವಳಿ, ಕಾಗದ, ಮತ್ತು ಅದರ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಾದ ದಪ್ಪವಾಗುವುದು, ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವಿಕೆ, ಬಂಧಿಸುವಿಕೆ, ಚಲನಚಿತ್ರ ರಚನೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಧಾರಣವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ವಿವಿಧ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. CMC ಯ ತಯಾರಿಕೆಯು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆಯಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುವ ಹಲವಾರು ಹಂತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮಿಥೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲು ಅದರ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.

1. ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆ:
CMC ಯ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಹಂತವೆಂದರೆ ಮರದ ತಿರುಳು, ಹತ್ತಿ ಲಿಂಟರ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಇತರ ಸಸ್ಯ ನಾರುಗಳಂತಹ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯುವುದು. ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪಲ್ಪಿಂಗ್, ಬ್ಲೀಚಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಸೇರಿದಂತೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸರಣಿಯ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕಲ್ಮಶಗಳು ಮತ್ತು ಲಿಗ್ನಿನ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಕ್ಲೋರಿನ್ ಅಥವಾ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ನೊಂದಿಗೆ ಬ್ಲೀಚಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮರದ ತಿರುಳನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಅಥವಾ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪಲ್ಪಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದು.

2. ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆ:
ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಹೊರತೆಗೆದ ನಂತರ, ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮಿಥೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳ ಪರಿಚಯವನ್ನು ಸುಲಭಗೊಳಿಸಲು ಅದನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ (NaOH) ಅಥವಾ ಸೋಡಿಯಂ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ (Na2CO3) ನಂತಹ ಕ್ಷಾರದೊಂದಿಗೆ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಷಾರ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯು ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಹಿಗ್ಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇಂಟ್ರಾ ಮತ್ತು ಇಂಟರ್‌ಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಮುರಿಯುವ ಮೂಲಕ ಅವುಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

3. ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮಿಥೈಲೇಷನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ:
ನಂತರ ಸಕ್ರಿಯ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮೀಥೈಲೇಷನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮೀಥೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು (-CH2COOH) ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಸರಪಳಿಗಳ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ಗುಂಪುಗಳಿಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ (NaOH) ನಂತಹ ಕ್ಷಾರೀಯ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಸೋಡಿಯಂ ಮೊನೊಕ್ಲೋರೋಸೆಟೇಟ್ (SMCA) ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ನಿರೂಪಿಸಬಹುದು:

ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ + ಕ್ಲೋರೊಅಸೆಟಿಕ್ ಆಮ್ಲ → ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ + NaCl

ತಾಪಮಾನ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯ, ಕಾರಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು pH ಸೇರಿದಂತೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಸರಪಳಿಯ ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಘಟಕಕ್ಕೆ ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮಿಥೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳ ಸರಾಸರಿ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

4. ತಟಸ್ಥಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ತೊಳೆಯುವುದು:
ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮೆಥೈಲೇಷನ್ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮೀಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಕ್ಷಾರ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸದ ಕ್ಲೋರೊಅಸೆಟಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ತಟಸ್ಥಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮಿಶ್ರಣದಿಂದ ಘನ CMC ಯನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಶೋಧನೆಯ ನಂತರ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ನೀರಿನಿಂದ ಅಥವಾ ದುರ್ಬಲವಾದ ಆಮ್ಲದ ದ್ರಾವಣದಿಂದ ತೊಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

5. ಶುದ್ಧೀಕರಣ:
ಲವಣಗಳು, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸದ ಕಾರಕಗಳು ಮತ್ತು ಉಪ-ಉತ್ಪನ್ನಗಳಂತಹ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಿದ CMC ಅನ್ನು ನೀರಿನಿಂದ ಅನೇಕ ಬಾರಿ ತೊಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಿದ CMC ಅನ್ನು ತೊಳೆಯುವ ನೀರಿನಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಶೋಧನೆ ಅಥವಾ ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

6. ಒಣಗಿಸುವುದು:
ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಿದ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಉಳಿದ ತೇವಾಂಶವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಮತ್ತು ಒಣ ಪುಡಿ ಅಥವಾ ಕಣಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಯಸಿದ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಒಣಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮ ಉತ್ಪನ್ನದ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಗಾಳಿ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆ, ನಿರ್ವಾತ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಸ್ಪ್ರೇ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆಯಂತಹ ವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಒಣಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.

7. ಗುಣಲಕ್ಷಣ ಮತ್ತು ಗುಣಮಟ್ಟ ನಿಯಂತ್ರಣ:
ಒಣಗಿದಸಿಎಂಸಿಉತ್ಪನ್ನವು ಫೋರಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಇನ್‌ಫ್ರಾರೆಡ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (ಎಫ್‌ಟಿಐಆರ್), ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ (ಎನ್‌ಎಂಆರ್), ಮತ್ತು ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮಾಪನಗಳಂತಹ ವಿವಿಧ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ತಂತ್ರಗಳಿಗೆ ಅದರ ರಾಸಾಯನಿಕ ರಚನೆ, ಬದಲಿ ಮಟ್ಟ, ಆಣ್ವಿಕ ತೂಕ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸಲು ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪನ್ನವು ಅದರ ಉದ್ದೇಶಿತ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ವಿಶೇಷಣಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಗುಣಮಟ್ಟ ನಿಯಂತ್ರಣ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಸಹ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ತಯಾರಿಕೆಯು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯುವುದು, ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆ, ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಮೆಥೈಲೇಷನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ, ತಟಸ್ಥಗೊಳಿಸುವಿಕೆ, ಶುದ್ಧೀಕರಣ, ಒಣಗಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಹಲವಾರು ಹಂತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿ ಹಂತಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಳುವರಿ, ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಮಟ್ಟದ ಪರ್ಯಾಯ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ಉತ್ಪನ್ನದ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. CMC ಅದರ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಬಹುಮುಖತೆಯಿಂದಾಗಿ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಪಾಲಿಮರ್ ಆಗಿದೆ.