Карбоксиметил целлюлозаны даярдоо

Карбоксиметил целлюлоза (CMC)өсүмдүк клеткасынын дубалдарында табылган табигый полисахарид болгон целлюлозадан алынган ар тараптуу сууда эрүүчү полимер. ЖМБ өзүнүн уникалдуу касиеттеринен улам тамак-аш, фармацевтика, косметика, текстиль, кагаз жана башка көптөгөн тармактарда кеңири колдонууну табат, мисалы коюулоо, турукташтыруу, байлоо, пленка түзүү жана сууну кармоо. ЖМБны даярдоо табигый булактардан целлюлозаны экстракциялоодон баштап, карбоксиметил топторун киргизүү үчүн аны модификациялоодон баштап бир нече кадамдарды камтыйт.

1. Целлюлозанын экстракциясы:
ЖМБны даярдоодогу биринчи кадам болуп табигый булактардан, мисалы, жыгач массасы, пахта линтерлери же башка өсүмдүк жипчелери целлюлозаны алуу болуп саналат. Целлюлоза адатта пульпациялоо, агартуу жана тазалоону камтыган бир катар процесстер аркылуу алынат. Мисалы, жыгач массасын механикалык же химиялык пульпинг процесстери менен, андан кийин хлор же суутектин перекиси менен кирлерди жана лигнинди тазалоо үчүн агартуу аркылуу алууга болот.

2. Целлюлозанын активдешүүсү:
Целлюлоза алынгандан кийин, карбоксиметил топторун киргизүүнү жеңилдетүү үчүн аны активдештирүү керек. Активдештирүү адатта целлюлозаны натрий гидроксиди (NaOH) же натрий карбонаты (Na2CO3) сыяктуу щелочтор менен температуранын жана басымдын көзөмөлдөнгөн шарттарында дарылоо аркылуу ишке ашат. Алкали менен дарылоо целлюлоза жипчелерин шишип, ички жана молекулалар аралык суутек байланыштарын бузуу менен алардын реактивдүүлүгүн жогорулатат.

3. Карбоксиметиляция реакциясы:
Андан кийин активдештирилген целлюлоза карбоксиметилдөө реакциясына дуушар болот, анда карбоксиметил топтору (-CH2COOH) целлюлоза чынжырларынын гидроксил топторуна киргизилет. Бул реакция, адатта, натрий гидроксиди (NaOH) сыяктуу щелочтук катализатордун катышуусунда активдештирилген целлюлозаны натрий монохлороацетаты (SMCA) менен реакцияга киргизүү аркылуу ишке ашырылат. Реакцияны төмөнкүчө чагылдырууга болот:

Целлюлоза + Хлорассус кислотасы → Карбоксиметил целлюлоза + NaCl

Температураны, реакциянын убактысын, реагенттердин концентрациясын жана рНды камтыган реакция шарттары жогорку түшүмдү жана керектүү алмаштыруу даражасын (DS) камсыз кылуу үчүн кылдат көзөмөлдөнөт, бул целлюлоза чынжырынын глюкоза бирдигине киргизилген карбоксиметил топторунун орточо санын билдирет.

4. Нейтралдаштыруу жана жуу:
Карбоксиметиляция реакциясынан кийин пайда болгон карбоксиметил целлюлоза ашыкча щелочту жана реакцияга кирбеген хлорассус кислотасын алып салуу үчүн нейтралдаштырат. Бул, адатта, продуктту суу же суюлтулган кислота эритмеси менен жууп, андан кийин катуу ЖМБны реакция аралашмасынан бөлүү үчүн чыпкалоо аркылуу жетишилет.

5. Тазалоо:
Андан кийин тазаланган ЖМБ туздар, реакцияга кирбеген реагенттер жана кошумча продуктулар сыяктуу аралашмалардан тазалоо үчүн суу менен бир нече жолу жуулат. Тазаланган ЖМБны жууган суудан бөлүп алуу үчүн чыпкалоо же центрифугалоо колдонулушу мүмкүн.

6. Кургатуу:
Акыр-аягы, тазаланган карбоксиметил целлюлоза калдык нымдуулукту алып салуу жана кургак порошок же гранул түрүндө керектүү продуктуну алуу үчүн кургатылат. Кургатуу акыркы продукттун керектүү мүнөздөмөлөрүнө жараша аба менен кургатуу, вакуумда кургатуу же спрей кургатуу сыяктуу ар кандай ыкмаларды колдонуу менен аткарылышы мүмкүн.

7. Мүнөздөө жана сапатты көзөмөлдөө:
КургатылганЖМБпродукт, мисалы, Фурье трансформация инфракызыл спектроскопия (FTIR), ядролук магниттик-резонанс (ЯМР) жана илешкектүүлүк өлчөө сыяктуу ар кандай мүнөздөмө ыкмаларына дуушар болуп, анын химиялык түзүлүшүн, алмаштыруу даражасын, молекулярдык салмагын жана тазалыгын ырастоо үчүн. Сапатты контролдоо тесттери, ошондой эле продукт, анын арналган колдонмолор үчүн талап кылынган спецификацияларга жооп берерин камсыз кылуу үчүн жүргүзүлөт.

карбоксиметил целлюлозаны даярдоо табигый булактардан целлюлозаны алуу, активдештирүү, карбоксиметиляция реакциясы, нейтралдаштыруу, тазалоо, кургатуу жана мүнөздөмө берүү сыяктуу бир нече этаптарды камтыйт. Ар бир кадам жогорку түшүмгө, керектүү алмаштыруу даражасына жана акыркы продуктунун сапатына жетүү үчүн реакция шарттарын жана параметрлерин кылдат контролдоону талап кылат. ЖМБ өзүнүн уникалдуу касиеттери жана ар тараптуулугу менен кеңири колдонулган полимер.