സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ

സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ (സിഎംസി) നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ സെല്ലുലോസ് തയ്യാറാക്കൽ, ഈതറിഫിക്കേഷൻ, ശുദ്ധീകരണം, ഉണക്കൽ എന്നിവയുൾപ്പെടെ നിരവധി ഘട്ടങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു. സാധാരണ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയുടെ ഒരു അവലോകനം ഇതാ:

1. സെല്ലുലോസ് തയ്യാറാക്കൽ: മരപ്പഴത്തിൽ നിന്നോ കോട്ടൺ ലിന്ററുകളിൽ നിന്നോ ലഭിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ് തയ്യാറാക്കുന്നതിലൂടെയാണ് പ്രക്രിയ ആരംഭിക്കുന്നത്. ലിഗ്നിൻ, ഹെമിസെല്ലുലോസ്, മറ്റ് മാലിന്യങ്ങൾ തുടങ്ങിയ മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി സെല്ലുലോസ് ആദ്യം ശുദ്ധീകരിച്ച് ശുദ്ധീകരിക്കുന്നു. ഈ ശുദ്ധീകരിച്ച സെല്ലുലോസ് സിഎംസിയുടെ ഉത്പാദനത്തിനുള്ള പ്രാരംഭ വസ്തുവായി വർത്തിക്കുന്നു.
2. ആൽക്കലൈസേഷൻ: ശുദ്ധീകരിച്ച സെല്ലുലോസിനെ പിന്നീട് ഒരു ആൽക്കലൈൻ ലായനി, സാധാരണയായി സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (NaOH) ഉപയോഗിച്ച് പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു, ഇത് അതിന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും തുടർന്നുള്ള ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനം സുഗമമാക്കുന്നതിനും സഹായിക്കുന്നു. ആൽക്കലൈസേഷൻ സെല്ലുലോസ് നാരുകൾ വീർക്കാനും തുറക്കാനും സഹായിക്കുന്നു, ഇത് രാസമാറ്റത്തിന് കൂടുതൽ പ്രാപ്യമാക്കുന്നു.
3. ഈതറിഫിക്കേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനം: ആൽക്കലൈസ് ചെയ്ത സെല്ലുലോസ് മോണോക്ലോറോഅസെറ്റിക് ആസിഡ് (MCA) അല്ലെങ്കിൽ അതിന്റെ സോഡിയം ലവണമായ സോഡിയം മോണോക്ലോറോഅസെറ്റേറ്റ് (SMCA) എന്നിവയുമായി നിയന്ത്രിത സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഒരു ഉൽപ്രേരകത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ ഈതറിഫിക്കേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ സെല്ലുലോസ് ശൃംഖലകളിലെ ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകളെ കാർബോക്‌സിമീഥൈൽ (-CH2COONa) ഗ്രൂപ്പുകളുമായി മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു. സെല്ലുലോസ് ശൃംഖലയുടെ ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റിലെ കാർബോക്‌സിമീഥൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ശരാശരി എണ്ണത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന സബ്‌സ്റ്റിറ്റ്യൂഷന്റെ അളവ് (DS), താപനില, പ്രതിപ്രവർത്തന സമയം, പ്രതിപ്രവർത്തന സാന്ദ്രത തുടങ്ങിയ പ്രതിപ്രവർത്തന പാരാമീറ്ററുകൾ ക്രമീകരിച്ചുകൊണ്ട് നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും.
4. നിർവീര്യമാക്കൽ: ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിനുശേഷം, ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഉൽപ്പന്നം നിർവീര്യമാക്കുകയും ശേഷിക്കുന്ന ഏതെങ്കിലും അസിഡിക് ഗ്രൂപ്പുകളെ അവയുടെ സോഡിയം ഉപ്പ് രൂപത്തിലേക്ക് (കാർബോക്സിമീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് സോഡിയം) പരിവർത്തനം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രതിപ്രവർത്തന മിശ്രിതത്തിലേക്ക് സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (NaOH) പോലുള്ള ഒരു ആൽക്കലൈൻ ലായനി ചേർത്താണ് ഇത് സാധാരണയായി നേടുന്നത്. ലായനിയുടെ pH ക്രമീകരിക്കാനും CMC ഉൽപ്പന്നത്തെ സ്ഥിരപ്പെടുത്താനും ന്യൂട്രലൈസേഷൻ സഹായിക്കുന്നു.
5. ശുദ്ധീകരണം: അസംസ്കൃത സോഡിയം കാർബോക്സിമീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ശുദ്ധീകരിച്ച് മാലിന്യങ്ങൾ, പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാത്ത റിയാക്ടറുകൾ, ഉപോൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവ പ്രതിപ്രവർത്തന മിശ്രിതത്തിൽ നിന്ന് നീക്കം ചെയ്യുന്നു. ശുദ്ധീകരണ രീതികളിൽ കഴുകൽ, ഫിൽട്ടറേഷൻ, സെൻട്രിഫ്യൂഗേഷൻ, ഉണക്കൽ എന്നിവ ഉൾപ്പെടാം. ശുദ്ധീകരിച്ച സിഎംസി സാധാരണയായി വെള്ളത്തിൽ കഴുകി അവശിഷ്ടമായ ആൽക്കലി, ലവണങ്ങൾ എന്നിവ നീക്കം ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് ഖര സിഎംസി ഉൽപ്പന്നത്തെ ദ്രാവക ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്നതിന് ഫിൽട്ടറേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ സെൻട്രിഫ്യൂഗേഷൻ നടത്തുന്നു.
6. ഉണക്കൽ: ശുദ്ധീകരിച്ച സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസ് ഒടുവിൽ ഉണക്കി അധിക ഈർപ്പം നീക്കം ചെയ്ത് സംഭരണത്തിനും കൂടുതൽ സംസ്കരണത്തിനും ആവശ്യമായ ഈർപ്പം നേടുന്നു. ആവശ്യമുള്ള ഉൽപ്പന്ന സവിശേഷതകളും നിർമ്മാണ സ്കെയിലും അനുസരിച്ച്, ഉണക്കൽ രീതികളിൽ എയർ ഡ്രൈയിംഗ്, സ്പ്രേ ഡ്രൈയിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ ഡ്രം ഡ്രൈയിംഗ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടാം.

തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽസെല്ലുലോസ് ഉൽപ്പന്നം വെള്ള മുതൽ വെളുത്ത നിറം വരെയുള്ള ഒരു പൊടി അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രാനുലാർ മെറ്റീരിയലാണ്, അതിൽ മികച്ച വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതും റിയോളജിക്കൽ ഗുണങ്ങളുമുണ്ട്. ഭക്ഷണം, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽസ്, സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കൾ, തുണിത്തരങ്ങൾ, വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ ഇത് ഒരു കട്ടിയാക്കൽ ഏജന്റ്, സ്റ്റെബിലൈസർ, ബൈൻഡർ, റിയോളജി മോഡിഫയർ എന്നിവയായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.