സെല്ലുലോസ് എതറിഫിക്കേഷൻ പരിഷ്ക്കരണം

01. സെല്ലുലോസിന്റെ ആമുഖം

ഗ്ലൂക്കോസ് അടങ്ങിയ ഒരു മാക്രോമോളിക്യുലാർ പോളിസാക്കറൈഡാണ് സെല്ലുലോസ്. വെള്ളത്തിലും പൊതു ജൈവ ലായകങ്ങളിലും ലയിക്കില്ല. സസ്യകോശഭിത്തിയുടെ പ്രധാന ഘടകമാണിത്, പ്രകൃതിയിൽ ഏറ്റവും വ്യാപകമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതും ഏറ്റവും സമൃദ്ധവുമായ പോളിസാക്കറൈഡും കൂടിയാണിത്.

ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായ പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന വിഭവമാണ് സെല്ലുലോസ്, കൂടാതെ ഏറ്റവും വലിയ ശേഖരണമുള്ള പ്രകൃതിദത്ത പോളിമർ കൂടിയാണിത്. പുനരുപയോഗിക്കാവുന്നത്, പൂർണ്ണമായും ജൈവവിഘടനം സാധ്യമാകുന്നത്, നല്ല ജൈവ പൊരുത്തക്കേട് എന്നിവയാണ് ഇതിന് ഗുണങ്ങൾ.

02. സെല്ലുലോസ് പരിഷ്കരിക്കുന്നതിനുള്ള കാരണങ്ങൾ

സെല്ലുലോസ് മാക്രോമോളിക്യൂളുകളിൽ ധാരാളം -OH ഗ്രൂപ്പുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകളുടെ പ്രഭാവം കാരണം, മാക്രോമോളിക്യൂളുകൾക്കിടയിലുള്ള ബലം താരതമ്യേന വലുതാണ്, ഇത് ഒരു വലിയ ഉരുകൽ എൻതാൽപ്പി △H ലേക്ക് നയിക്കും; മറുവശത്ത്, സെല്ലുലോസ് മാക്രോമോളിക്യൂളുകളിൽ വളയങ്ങളുണ്ട്. ഘടന പോലെ, തന്മാത്രാ ശൃംഖലയുടെ കാഠിന്യവും കൂടുതലാണ്, ഇത് ചെറിയ ഉരുകൽ എൻട്രോപ്പി മാറ്റത്തിലേക്ക് നയിക്കും ΔS. ഈ രണ്ട് കാരണങ്ങളാൽ ഉരുകിയ സെല്ലുലോസിന്റെ താപനില (= △H / △S ) കൂടുതലാകുകയും സെല്ലുലോസിന്റെ വിഘടന താപനില താരതമ്യേന കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ, സെല്ലുലോസ് ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിലേക്ക് ചൂടാക്കുമ്പോൾ, നാരുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടും. സെല്ലുലോസ് ഉരുകാൻ തുടങ്ങുന്നതിനുമുമ്പ് വിഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു എന്ന പ്രതിഭാസം, അതിനാൽ, സെല്ലുലോസ് വസ്തുക്കളുടെ സംസ്കരണത്തിന് ആദ്യം ഉരുകുകയും പിന്നീട് മോൾഡിംഗ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്ന രീതി സ്വീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല.

03. സെല്ലുലോസ് പരിഷ്കരണത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം

ഫോസിൽ വിഭവങ്ങളുടെ ക്രമാനുഗതമായ ശോഷണവും മാലിന്യ കെമിക്കൽ ഫൈബർ തുണിത്തരങ്ങൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഗുരുതരമായ പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങളും കാരണം, പ്രകൃതിദത്ത പുനരുപയോഗ ഫൈബർ വസ്തുക്കളുടെ വികസനവും ഉപയോഗവും ആളുകൾ ശ്രദ്ധിക്കുന്ന ഒരു ഹോട്ട് സ്പോട്ടായി മാറിയിരിക്കുന്നു. പ്രകൃതിയിൽ ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായി പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന പ്രകൃതിവിഭവമാണ് സെല്ലുലോസ്. നല്ല ഹൈഗ്രോസ്കോപ്പിസിറ്റി, ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക്, ശക്തമായ വായു പ്രവേശനക്ഷമത, നല്ല ഡൈയബിലിറ്റി, സുഖകരമായ ധരിക്കൽ, എളുപ്പമുള്ള ടെക്സ്റ്റൈൽ പ്രോസസ്സിംഗ്, ബയോഡീഗ്രേഡബിലിറ്റി തുടങ്ങിയ മികച്ച ഗുണങ്ങൾ ഇതിന് ഉണ്ട്. കെമിക്കൽ ഫൈബറുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താനാവാത്ത സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഇതിനുണ്ട്. .

സെല്ലുലോസ് തന്മാത്രകളിൽ ധാരാളം ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അവ ഇൻട്രാമോളിക്യുലാർ, ഇന്റർമോളിക്യുലാർ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ എളുപ്പമാണ്, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഉരുകാതെ വിഘടിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, സെല്ലുലോസിന് നല്ല പ്രതിപ്രവർത്തനശേഷിയുണ്ട്, കൂടാതെ അതിന്റെ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ട് രാസമാറ്റം അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രാഫ്റ്റിംഗ് പ്രതികരണം വഴി നശിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ദ്രവണാങ്കം ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കും. വിവിധ വ്യാവസായിക ഉൽപ്പന്നങ്ങളായി, ഇത് തുണിത്തരങ്ങൾ, മെംബ്രൺ വേർതിരിക്കൽ, പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ, പുകയില, കോട്ടിംഗുകൾ എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

04. സെല്ലുലോസ് എതറിഫിക്കേഷൻ മോഡിഫിക്കേഷൻ

സെല്ലുലോസിന്റെ ഈഥറിഫിക്കേഷൻ മോഡിഫിക്കേഷൻ വഴി ലഭിക്കുന്ന ഒരു തരം സെല്ലുലോസ് ഡെറിവേറ്റീവാണ് സെല്ലുലോസ് ഈതർ. മികച്ച കട്ടിയാക്കൽ, എമൽസിഫിക്കേഷൻ, സസ്പെൻഷൻ, ഫിലിം രൂപീകരണം, സംരക്ഷിത കൊളോയിഡ്, ഈർപ്പം നിലനിർത്തൽ, അഡീഷൻ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ കാരണം ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഭക്ഷണം, മരുന്ന്, പേപ്പർ നിർമ്മാണം, പെയിന്റ്, നിർമ്മാണ സാമഗ്രികൾ മുതലായവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ആൽക്കലൈൻ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ആൽക്കൈലേറ്റിംഗ് ഏജന്റുകളുമായുള്ള സെല്ലുലോസ് തന്മാത്രാ ശൃംഖലയിലെ ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനം വഴി ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഡെറിവേറ്റീവുകളുടെ ഒരു പരമ്പരയാണ് സെല്ലുലോസിന്റെ എതറിഫിക്കേഷൻ. ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ഉപഭോഗം ഇന്റർമോളിക്യുലാർ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകളുടെ എണ്ണം കുറയ്ക്കുകയും ഇന്റർമോളിക്യുലാർ ശക്തികൾ കുറയ്ക്കുകയും അതുവഴി സെല്ലുലോസിന്റെ താപ സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും വസ്തുക്കളുടെ പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും അതേ സമയം സെല്ലുലോസിന്റെ ദ്രവണാങ്കം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

സെല്ലുലോസിന്റെ മറ്റ് പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പരിഷ്കരണത്തിന്റെ ഫലങ്ങളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ:

ശുദ്ധീകരിച്ച പരുത്തി അടിസ്ഥാന അസംസ്കൃത വസ്തുവായി ഉപയോഗിച്ച്, ഗവേഷകർ ഒരു-ഘട്ട ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ച് ഏകീകൃത പ്രതിപ്രവർത്തനം, ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി, നല്ല ആസിഡ് പ്രതിരോധം, ഉപ്പ് പ്രതിരോധം എന്നിവയുള്ള കാർബോക്സിമീഥൈൽ ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ സെല്ലുലോസ് കോംപ്ലക്സ് ഈതർ തയ്യാറാക്കി. ആൽക്കലൈസേഷൻ, ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ എന്നിവയിലൂടെ ഒറ്റ-ഘട്ട ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രക്രിയയിലൂടെ, ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാർബോക്സിമീഥൈൽ ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ സെല്ലുലോസിന് നല്ല ഉപ്പ് പ്രതിരോധം, ആസിഡ് പ്രതിരോധം, ലയിക്കാനുള്ള കഴിവ് എന്നിവയുണ്ട്. പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡിന്റെയും ക്ലോറോഅസെറ്റിക് ആസിഡിന്റെയും ആപേക്ഷിക അളവ് മാറ്റുന്നതിലൂടെ, വ്യത്യസ്ത കാർബോക്സിമീഥൈൽ, ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ ഉള്ളടക്കങ്ങളുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ തയ്യാറാക്കാൻ കഴിയും. ഒരു-ഘട്ട രീതിയിലൂടെ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാർബോക്സിമീഥൈൽ ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ സെല്ലുലോസിന് ഒരു ചെറിയ ഉൽപാദന ചക്രം, കുറഞ്ഞ ലായക ഉപഭോഗം, മോണോവാലന്റ്, ഡൈവാലന്റ് ലവണങ്ങൾ എന്നിവയോട് ഉൽപ്പന്നത്തിന് മികച്ച പ്രതിരോധവും നല്ല ആസിഡ് പ്രതിരോധവും ഉണ്ടെന്ന് പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.

05. സെല്ലുലോസ് ഈതറിഫിക്കേഷൻ മോഡിഫിക്കേഷന്റെ സാധ്യത

സെല്ലുലോസ് ഒരു പ്രധാന രാസ, രാസ അസംസ്കൃത വസ്തുവാണ്, അത് വിഭവങ്ങളാൽ സമ്പന്നവും, പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവും, പുനരുപയോഗിക്കാവുന്നതുമാണ്. സെല്ലുലോസ് ഈതറിഫിക്കേഷൻ മോഡിഫിക്കേഷന്റെ ഡെറിവേറ്റീവുകൾക്ക് മികച്ച പ്രകടനവും, വിശാലമായ ഉപയോഗങ്ങളും, മികച്ച ഉപയോഗ ഫലങ്ങളുമുണ്ട്, കൂടാതെ ദേശീയ സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയുടെ ആവശ്യങ്ങൾ വലിയ അളവിൽ നിറവേറ്റുന്നു. തുടർച്ചയായ സാങ്കേതിക പുരോഗതിയും ഭാവിയിൽ വാണിജ്യവൽക്കരണത്തിന്റെ സാക്ഷാത്കാരവും ഉള്ള സാമൂഹിക വികസനത്തിന്റെ ആവശ്യങ്ങൾ, സെല്ലുലോസ് ഡെറിവേറ്റീവുകളുടെ സിന്തറ്റിക് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളും സിന്തറ്റിക് രീതികളും കൂടുതൽ വ്യാവസായികവൽക്കരിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, അവ കൂടുതൽ പൂർണ്ണമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുകയും വിശാലമായ പ്രയോഗങ്ങൾ സാക്ഷാത്കരിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യും. മൂല്യം