ການກະກຽມຂອງ carboxymethyl cellulose

Carboxymethyl cellulose (CMC)ເປັນໂພລິເມີທີ່ລະລາຍນ້ຳໄດ້ຫຼາກຫຼາຍຊະນິດທີ່ໄດ້ມາຈາກເຊວລູໂລສ, ເຊິ່ງເປັນໂພລີແຊກໄຣດທຳມະຊາດທີ່ພົບໃນຝາເຊລຂອງພືດ. CMC ພົບເຫັນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກໍາຕ່າງໆລວມທັງອາຫານ, ຢາ, ເຄື່ອງສໍາອາງ, ແຜ່ນແພ, ເຈ້ຍ, ແລະອື່ນໆເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກເຊັ່ນ: ຄວາມຫນາແຫນ້ນ, ສະຖຽນລະພາບ, ການຜູກມັດ, ການສ້າງຮູບເງົາ, ແລະການເກັບຮັກສານ້ໍາ. ການກະກຽມຂອງ CMC ປະກອບມີຫຼາຍຂັ້ນຕອນທີ່ເລີ່ມຕົ້ນຈາກການສະກັດເອົາເຊນລູໂລສຈາກແຫຼ່ງທໍາມະຊາດປະຕິບັດຕາມໂດຍການດັດແປງຂອງມັນເພື່ອແນະນໍາກຸ່ມ carboxymethyl.

1. ການສະກັດເອົາເຊລູໂລສ:
ຂັ້ນຕອນທໍາອິດໃນການກະກຽມ CMC ແມ່ນການສະກັດເອົາເຊນລູໂລສຈາກແຫຼ່ງທໍາມະຊາດເຊັ່ນ: ເນື້ອເຍື່ອໄມ້, ຜ້າຝ້າຍ, ຫຼືເສັ້ນໃຍພືດອື່ນໆ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ cellulose ແມ່ນໄດ້ຮັບໂດຍຜ່ານຂະບວນການຕ່າງໆລວມທັງການແຍກເນື້ອເຍື່ອ, ການຟອກ, ແລະການຊໍາລະລ້າງ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ເນື້ອເຍື່ອໄມ້ສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍຂະບວນການຕັດເນື້ອເຍື່ອດ້ວຍກົນຈັກຫຼືທາງເຄມີ, ປະຕິບັດຕາມໂດຍການຟອກດ້ວຍ chlorine ຫຼື hydrogen peroxide ເພື່ອເອົາ impurities ແລະ lignin.

2. ການກະຕຸ້ນເຊລລູໂລສ:
ເມື່ອ cellulose ໄດ້ຖືກສະກັດ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ກະຕຸ້ນເພື່ອຄວາມສະດວກໃນການນໍາກຸ່ມ carboxymethyl. ການກະຕຸ້ນມັກຈະບັນລຸໄດ້ໂດຍການປິ່ນປົວເຊນລູໂລສທີ່ມີດ່າງເຊັ່ນ sodium hydroxide (NaOH) ຫຼື sodium carbonate (Na2CO3) ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ຄວບຄຸມຂອງອຸນຫະພູມແລະຄວາມກົດດັນ. ການປິ່ນປົວເປັນດ່າງເຮັດໃຫ້ເສັ້ນໃຍ cellulose ໃຄ່ບວມແລະເພີ່ມປະຕິກິລິຍາຂອງເຂົາເຈົ້າໂດຍການທໍາລາຍພັນທະບັດ hydrogen ພາຍໃນແລະລະຫວ່າງໂມເລກຸນ.

3. ປະຕິກິລິຍາ Carboxymethylation:
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, cellulose ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນແມ່ນຂຶ້ນກັບປະຕິກິລິຍາ carboxymethylation ທີ່ກຸ່ມ carboxymethyl (-CH2COOH) ຖືກນໍາໄປສູ່ກຸ່ມ hydroxyl ຂອງຕ່ອງໂສ້ cellulose. ປະຕິກິລິຍານີ້ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນປະຕິບັດໂດຍການປະຕິກິລິຍາເຊນລູໂລສທີ່ເປີດໃຊ້ດ້ວຍໂຊດຽມ monochloroacetate (SMCA) ໃນທີ່ປະທັບຂອງທາດເລັ່ງລັດທີ່ເປັນດ່າງເຊັ່ນ sodium hydroxide (NaOH). ປະຕິກິລິຍາສາມາດສະແດງໄດ້ດັ່ງນີ້:

Cellulose + Chloroacetic Acid → Carboxymethyl Cellulose + NaCl

ເງື່ອນໄຂຂອງປະຕິກິລິຍາລວມທັງອຸນຫະພູມ, ເວລາຕິກິຣິຍາ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງທາດ reagents, ແລະ pH ແມ່ນຖືກຄວບຄຸມຢ່າງລະມັດລະວັງເພື່ອຮັບປະກັນຜົນຜະລິດສູງແລະລະດັບທີ່ຕ້ອງການຂອງການທົດແທນ (DS) ເຊິ່ງຫມາຍເຖິງຈໍານວນສະເລ່ຍຂອງກຸ່ມ carboxymethyl ທີ່ນໍາສະເຫນີຕໍ່ຫນ່ວຍ glucose ຂອງຕ່ອງໂສ້ cellulose.

4. ການເຮັດໃຫ້ເປັນກາງແລະການລ້າງ:
ຫຼັງຈາກປະຕິກິລິຍາ carboxymethylation, ຜົນໄດ້ຮັບ carboxymethyl cellulose ແມ່ນເປັນກາງເພື່ອເອົາ alkali ເກີນແລະອາຊິດ chloroacetic ທີ່ບໍ່ມີປະຕິກິລິຍາ. ນີ້ແມ່ນບັນລຸໄດ້ຕາມປົກກະຕິໂດຍການລ້າງຜະລິດຕະພັນດ້ວຍນ້ໍາຫຼືການແກ້ໄຂອາຊິດເຈືອຈາງຕາມດ້ວຍການຕອງເພື່ອແຍກ CMC ແຂງອອກຈາກປະສົມປະຕິກິລິຢາ.

5. ການຊໍາລະລ້າງ:
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, CMC ທີ່ບໍລິສຸດໄດ້ຖືກລ້າງດ້ວຍນ້ໍາຫຼາຍໆຄັ້ງເພື່ອເອົາສິ່ງສົກກະປົກເຊັ່ນ: ເກືອ, ທາດປະຕິກອນທີ່ບໍ່ມີປະຕິກິລິຍາ, ແລະຜະລິດຕະພັນ. ການກັ່ນກອງ ຫຼື ການສູນພັນອາດຈະຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອແຍກ CMC ທີ່ບໍລິສຸດອອກຈາກນ້ຳລ້າງ.

6. ການອົບແຫ້ງ:
ສຸດທ້າຍ, carboxymethyl cellulose ບໍລິສຸດໄດ້ຖືກຕາກໃຫ້ແຫ້ງເພື່ອເອົາຄວາມຊຸ່ມຊື່ນທີ່ເຫຼືອແລະໄດ້ຮັບຜະລິດຕະພັນທີ່ຕ້ອງການໃນຮູບແບບຂອງຜົງແຫ້ງຫຼືເມັດ. ການອົບແຫ້ງສາມາດເຮັດໄດ້ໂດຍໃຊ້ວິທີການຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການອົບແຫ້ງທາງອາກາດ, ການອົບແຫ້ງສູນຍາກາດ, ຫຼືການອົບແຫ້ງໂດຍສີດຂຶ້ນກັບຄຸນລັກສະນະທີ່ຕ້ອງການຂອງຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍ.

7. ລັກສະນະ ແລະ ການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບ:
ແຫ້ງCMCຜະລິດຕະພັນແມ່ນຂຶ້ນກັບເຕັກນິກລັກສະນະຕ່າງໆເຊັ່ນ Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), nuclear magnetic resonance (NMR), ແລະການວັດແທກຄວາມຫນືດເພື່ອຢືນຢັນໂຄງສ້າງທາງເຄມີ, ລະດັບການທົດແທນ, ນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນ, ແລະຄວາມບໍລິສຸດ. ການ​ທົດ​ສອບ​ການ​ຄວບ​ຄຸມ​ຄຸນ​ນະ​ພາບ​ຍັງ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ເພື່ອ​ຮັບ​ປະ​ກັນ​ວ່າ​ຜະ​ລິດ​ຕະ​ພັນ​ຕອບ​ສະ​ຫນອງ​ສະ​ເພາະ​ທີ່​ຕ້ອງ​ການ​ສໍາ​ລັບ​ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​ທີ່​ຕັ້ງ​ໄວ້​ຂອງ​ຕົນ​.

ການກະກຽມຂອງ carboxymethyl cellulose ປະກອບມີຫຼາຍຂັ້ນຕອນລວມທັງການສະກັດເອົາ cellulose ຈາກແຫຼ່ງທໍາມະຊາດ, ການກະຕຸ້ນ, ປະຕິກິລິຍາ carboxymethylation, ເປັນກາງ, ການຊໍາລະ, ການອົບແຫ້ງ, ແລະລັກສະນະ. ແຕ່ລະຂັ້ນຕອນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄວບຄຸມຢ່າງລະມັດລະວັງຂອງເງື່ອນໄຂຕິກິຣິຍາແລະຕົວກໍານົດການເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົນຜະລິດສູງ, ລະດັບທີ່ຕ້ອງການຂອງການທົດແທນ, ແລະຄຸນນະພາບຂອງຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍ. CMC ເປັນໂພລີເມີທີ່ໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ມີຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຫຼາກຫຼາຍເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກແລະຄວາມຫລາກຫລາຍຂອງມັນ.