സെല്ലുലോസ് ഈതർ എങ്ങനെ നിർമ്മിക്കാം?

സെല്ലുലോസ് ഈഥറുകളുടെ ഉത്പാദനത്തിൽ, മരപ്പഴത്തിൽ നിന്നോ പരുത്തിയിൽ നിന്നോ ഉരുത്തിരിഞ്ഞ പ്രകൃതിദത്ത സെല്ലുലോസിനെ രാസപരമായി പരിഷ്കരിക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇത് നിരവധി രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിലൂടെയാണ് നടത്തുന്നത്. ഏറ്റവും സാധാരണമായ സെല്ലുലോസ് ഈഥറുകളിൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് (MC), ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസ് (HEC), ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് (HPMC), കാർബോക്സിമീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് (CMC) എന്നിവയും മറ്റുള്ളവയും ഉൾപ്പെടുന്നു. ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന നിർദ്ദിഷ്ട സെല്ലുലോസ് ഈതറിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി കൃത്യമായ പ്രക്രിയ വ്യത്യാസപ്പെടാം, പക്ഷേ പൊതുവായ ഘട്ടങ്ങൾ സമാനമാണ്. ലളിതമായ ഒരു അവലോകനം ഇതാ:

സെല്ലുലോസ് ഈതറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള പൊതുവായ ഘട്ടങ്ങൾ:

1. സെല്ലുലോസ് ഉറവിടം:

• പ്രാരംഭ വസ്തു സ്വാഭാവിക സെല്ലുലോസ് ആണ്, സാധാരണയായി മരത്തിന്റെ പൾപ്പിൽ നിന്നോ പരുത്തിയിൽ നിന്നോ ഇത് ലഭിക്കും. സെല്ലുലോസ് സാധാരണയായി ശുദ്ധീകരിച്ച സെല്ലുലോസ് പൾപ്പിന്റെ രൂപത്തിലാണ്.

2. ക്ഷാരീകരണം:

• സെല്ലുലോസ് ശൃംഖലയിലെ ഹൈഡ്രോക്സൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളെ സജീവമാക്കുന്നതിന്, സെല്ലുലോസിനെ സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (NaOH) പോലുള്ള ഒരു ആൽക്കലൈൻ ലായനി ഉപയോഗിച്ച് പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു. കൂടുതൽ ഡെറിവേറ്റൈസേഷന് ഈ ആൽക്കലൈസേഷൻ ഘട്ടം നിർണായകമാണ്.

3. ഈതറിഫിക്കേഷൻ:

• ആൽക്കലൈസ് ചെയ്ത സെല്ലുലോസ് ഈഥറിഫിക്കേഷന് വിധേയമാകുന്നു, അവിടെ വിവിധ ഈഥർ ഗ്രൂപ്പുകൾ സെല്ലുലോസ് ബാക്ക്ബോണിലേക്ക് അവതരിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. അവതരിപ്പിച്ച ഈഥർ ഗ്രൂപ്പിന്റെ പ്രത്യേക തരം (മീഥൈൽ, ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ, ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ, കാർബോക്സിമീഥൈൽ മുതലായവ) ആവശ്യമുള്ള സെല്ലുലോസ് ഈതറിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
• ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രക്രിയയിൽ സെല്ലുലോസും ഉചിതമായ റിയാക്ടറുകളും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം ഉൾപ്പെടുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്:
  • മീഥൈൽ സെല്ലുലോസിന് (എംസി): ഡൈമീഥൈൽ സൾഫേറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ് ഉപയോഗിച്ചുള്ള ചികിത്സ.
  • ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസിന് (HEC): എഥിലീൻ ഓക്സൈഡ് ഉപയോഗിച്ചുള്ള ചികിത്സ.
  • ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസിന് (HPMC): പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡും മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡും ഉപയോഗിച്ചുള്ള ചികിത്സ.
  • കാർബോക്സിമീഥൈൽ സെല്ലുലോസിന് (സിഎംസി): സോഡിയം ക്ലോറോഅസെറ്റേറ്റ് ഉപയോഗിച്ചുള്ള ചികിത്സ.

4. ന്യൂട്രലൈസേഷനും കഴുകലും:

• ഈതറിഫിക്കേഷനുശേഷം, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സെല്ലുലോസ് ഡെറിവേറ്റീവ് സാധാരണയായി ഏതെങ്കിലും അവശിഷ്ട ആൽക്കലി നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി നിർവീര്യമാക്കുന്നു. തുടർന്ന് മാലിന്യങ്ങളും ഉപോൽപ്പന്നങ്ങളും ഇല്ലാതാക്കാൻ ഉൽപ്പന്നം കഴുകുന്നു.

5. ഉണക്കലും മില്ലിംഗും:

• അധിക ഈർപ്പം നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി സെല്ലുലോസ് ഈതർ ഉണക്കി നേർത്ത പൊടിയാക്കി മാറ്റുന്നു. ഉദ്ദേശിച്ച പ്രയോഗത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി കണികകളുടെ വലുപ്പം നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും.

6. ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണം:

• അന്തിമ സെല്ലുലോസ് ഈതർ ഉൽപ്പന്നം വിസ്കോസിറ്റി, ഈർപ്പത്തിന്റെ അളവ്, കണിക വലിപ്പ വിതരണം, മറ്റ് പ്രസക്തമായ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള നിർദ്ദിഷ്ട സ്പെസിഫിക്കേഷനുകൾ പാലിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണ പരിശോധനകൾക്ക് വിധേയമാകുന്നു.

നിയന്ത്രിത പ്രക്രിയകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് സെല്ലുലോസ് ഈഥറുകളുടെ ഉത്പാദനം പ്രത്യേക നിർമ്മാതാക്കൾ നടത്തുന്നതെന്ന് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. സെല്ലുലോസ് ഈതറിന്റെ ആവശ്യമുള്ള ഗുണങ്ങളെയും ഉദ്ദേശിച്ച പ്രയോഗത്തെയും ആശ്രയിച്ച് ഉപയോഗിക്കുന്ന നിർദ്ദിഷ്ട വ്യവസ്ഥകൾ, റിയാജന്റുകൾ, ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവ വ്യത്യാസപ്പെടാം. കൂടാതെ, രാസ പരിഷ്കരണ പ്രക്രിയകളിൽ സുരക്ഷാ നടപടികൾ അത്യാവശ്യമാണ്.