ഹൈഡ്രോക്സിഹൈൽ സെല്ലുലോസ് തയ്യാറാക്കൽ

സസ്യങ്ങളുടെ സെൽ മതിലുകളിൽ കണ്ടെത്തിയ പ്രകൃതിദത്ത പോളിമർ എന്ന പ്രകൃതിദത്ത പോളിമർ എന്ന പ്രകൃതിദത്ത പോളിമർ. ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽസ്, സൗന്ദര്യവർദ്ധക, പെയിന്റുകൾ, പയർ എന്നിവ ഉൾപ്പെടെ വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രോക്സിൽ സെല്ലുലോസിന് ആൽക്കലൈൻ അവസ്ഥയിൽ എഥിലീൻ ഓക്സൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് സെല്ലുലോസ് ഉണ്ടാകുന്ന ഇടപഴകുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ പല കീ ഘട്ടങ്ങളിലേക്കും തകർക്കാൻ കഴിയും: സെല്ലുലോസ് ശുദ്ധീകരണം, ആൽക്കലൈസേഷൻ, ഈര്മൂലം, നിഷ്പക്ഷത, കഴുകുന്നത്, ഉണക്കൽ.

1. സെല്ലുലോസ് ശുദ്ധീകരണം
ഹൈഡ്രോക്സിഹൈൽ സെല്ലുലോസ് തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള ആദ്യപടി സെല്ലുലോസ് ശുദ്ധീകരണമാണ്, സാധാരണയായി മരം പൾപ്പ് അല്ലെങ്കിൽ കോട്ടൺ ലിന്ററുകളിൽ നിന്ന് ഒഴിവാക്കി. രാസ പരിഷ്ക്കരണത്തിന് അനുയോജ്യമായ ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയുള്ള സെല്ലുലോസ് ലഭിക്കുന്നതിന് ലിഗ്നിൻ, ഹെമിസെല്ലുലോസ്, മറ്റ് എക്സ്ട്രാക്റ്റീവുകളാണ് അസംസ്കൃത സെല്ലുലോസിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നത്.

ഉൾപ്പെടുന്ന ഘട്ടങ്ങൾ:

മെക്കാനിക്കൽ പ്രോസസ്സിംഗ്: അസംസ്കൃത സെല്ലുലോസ് അതിന്റെ വലുപ്പം കുറയ്ക്കുന്നതിനും അതിന്റെ ഉപരിതല പ്രദേശം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും തുടർന്നുള്ള രാസ ചികിത്സകൾ സുഗമമാക്കുന്നതിനും യാന്ത്രികമായി പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു.
രാസ ചികിത്സ: ലിഗ്നിൻ, ഹെഡ്രോക്സൈഡ് (നാവു), സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (നാവു), സോഡിയം സൾഫൈറ്റ് (NA2SO3) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് സെല്ലുലോസ് ചികിത്സിക്കുന്നു.

2. ആൽക്കലൈസേഷൻ
ധൂമാനൈൻ റിയാലിഫിക്കേഷൻ പ്രതികരണത്തിനായി ഇത് സജീവമാക്കുന്നതിന് ശുദ്ധീകരിച്ച സെല്ലുലോസ് അൽകേസ് ചെയ്യുന്നു. സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡിന്റെ ജലീയ ലായനി ഉപയോഗിച്ച് സെല്ലുലോസിനെ ചികിത്സിക്കുന്നത് ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

പ്രതികരണം:
സെല്ലുലോസ് + NOOH → ക്ഷാക സെല്ലുലോസ്

നടപടിക്രമം:

സെല്ലുലോസ് വെള്ളത്തിൽ സസ്പെൻഡ് ചെയ്യുന്നു, സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് പരിഹാരം ചേർത്തു. നവോയുടെ ഏകാഗ്രത സാധാരണയായി 10-30% വരെയാണ്, പ്രതിപ്രവർത്തനം 20-40 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിനിടയിലുള്ള താപനിലയിലാണ് നടത്തുന്നത്.
ക്ഷാര സെല്ലുലോസിന്റെ രൂപവത്കരണത്തിലേക്ക് നയിച്ചതിന്റെ ഏകീകൃത ആഗിരണം ഉറപ്പാക്കാൻ മിശ്രിതം ഇളകുന്നു. എഥൈലീൻ ഓക്സൈഡിനോട് ഈ ഇന്റർമീഡിയറ്റ് കൂടുതൽ പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ്, ഇത് ഇഥേറിഫിക്കേഷൻ പ്രക്രിയ സുഗമമാക്കുന്നു.

3. എററിഫിക്കേഷൻ
എഥിലീൻ ഓക്സൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് ക്ഷാര സെല്ലുലോസിന്റെ ഈസരേഷിക്കുന്നതിന്റെ പ്രധാന ഘട്ടം. ഈ പ്രതികരണം സെല്ലുലോസ് നട്ടെല്ലിലേക്ക് ഹൈഡ്രോക്സി ടൈഥൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ (-ch2ch22) അവതരിപ്പിക്കുന്നു, അത് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നു.

പ്രതികരണം:
ക്ഷാൾ സെല്ലുലോസ് + എഥിലീൻ ഓക്സൈഡ് → ഹൈഡ്രോക്സിഹൈൽ സെല്ലുലോസ് + NAH

നടപടിക്രമം:

ഒരു ബാച്ച് അല്ലെങ്കിൽ തുടർച്ചയായ പ്രക്രിയയിൽ ആൽക്കലി സെല്ലുലോസിലേക്ക് എഥിലീൻ ഓക്സൈഡ് ചേർത്തു. ഒരു ഓട്ടോക്ലേവ് അല്ലെങ്കിൽ മർദ്ദം റിയാക്ടറിൽ പ്രതികരണം സാധാരണഗതിയിലാണ് നടത്തുന്നത്.
താപനില (50-100 ° C), മർദ്ദം (1-5 എടിഎം) എന്നിവയുൾപ്പെടെ (1-5 എടിഎം) ഉൾപ്പെടെയുള്ള പ്രതികരണ സാഹചര്യങ്ങൾ, ഹൈഡ്രോക്സിഹൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ പകരക്കാരനെ ഉറപ്പാക്കാൻ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം നിയന്ത്രിക്കുന്നു. പകരക്കാരന്റെ അളവ് (ഡിഎസ്), മോളാർ സബ്സ്റ്റൻസ് (എംഎസ്) എന്നിവ അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ സവിശേഷതകളെ സ്വാധീനിക്കുന്ന നിർണായക പാരാമീറ്ററുകളാണ്.

4. നിർത്തുക
ഇഥേറിഫിക്കേഷൻ പ്രതികരണത്തിന് ശേഷം, മിശ്രിതത്തിൽ ഹൈഡ്രോക്സിഹൈൽ സെല്ലുലോസും അവശേഷിക്കുന്ന സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. അടുത്ത ഘട്ടം നിർവീര്യകരണമാണ്, അവിടെ അധിക ക്ഷാമവൽക്കരണം ഒരു ആസിഡ് ഉപയോഗിച്ച് നിർവീര്യമാക്കി, സാധാരണ അസറ്റിക് ആസിഡ് (ch3CoOOH) അല്ലെങ്കിൽ ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ് (എച്ച്എൽസി).

പ്രതികരണം: NAOH + HCL → Nacl + H2O

നടപടിക്രമം:

അമിതമായ ചൂട് ഒഴിവാക്കുന്നതിനും ഹൈഡ്രോക്സിഹൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ അധ or പൂർവ്വം തടയുന്നതിനും നിയന്ത്രിത സാഹചര്യങ്ങളിൽ ആസിഡ് പ്രതികരണ മിശ്രിതത്തിലേക്ക് പതുക്കെ ചേർക്കുന്നു.
നിർവീര്യമാക്കിയ മിശ്രിതം പിന്നീട് പി.എച്ച് ക്രമീകരണത്തിന് വിധേയമായി, ഇത് ആവശ്യമുള്ള ശ്രേണിയിലാണ്, സാധാരണയായി ന്യൂട്രൽ പി.എച്ച് (6-8).
5. കഴുകുന്നത്
ന്യൂട്രലൈസേഷനെ തുടർന്ന്, ലവണങ്ങൾ, മറ്റ് ഉപ-ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവ നീക്കംചെയ്യുന്നതിന് ഉൽപ്പന്നം കഴുകണം. ശുദ്ധമായ ഹൈഡ്രോക്സിഹൈൽ സെല്ലുലോസ് നേടുന്നതിന് ഈ ഘട്ടം നിർണായകമാണ്.

നടപടിക്രമം:

പ്രതികരണ മിശ്രിതം വെള്ളത്തിൽ ലയിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഹൈഡ്രോക്സിലേഹൈൽ സെല്ലുലോസ് ഫിട്രോളേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ സെൻട്രിഫ്യൂഗേഷൻ ഉപയോഗിച്ച് വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു.
വേർപിരിഞ്ഞ ഹൈഡ്രോക്സിഹൈൽ സെല്ലുലോസ് അവശേഷിക്കുന്ന ലവണങ്ങളും മാലിന്യങ്ങളും നീക്കംചെയ്യാൻ മാന്യമായ വെള്ളം ആവർത്തിച്ച് കഴുകുന്നു. ലയിക്കുന്ന മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നതുവരെ വാഷിംഗ് പ്രക്രിയ തുടരുന്നു.
6. ഉണക്കൽ
ഹൈഡ്രോക്സിഹൈൽ സെല്ലുലോസ് തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള അവസാന ഘട്ടം ഉണങ്ങൽ. ഈ ഘട്ടം അധിക വെള്ളം നീക്കംചെയ്യുന്നു, വരണ്ട, പൊടിച്ച ഉൽപ്പന്നം വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്.

നടപടിക്രമം:

കഴുകിയ ഹൈഡ്രോക്സിലേഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ഉണങ്ങിയ ട്രേസിംഗിലോ ഉണങ്ങിയ തുരങ്കത്തിലൂടെയോ എത്തിക്കുന്നു. വറ്റൽ താപനില ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം നിയന്ത്രിക്കുന്നത് താപ തകർച്ച ഒഴിവാക്കാൻ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം നിയന്ത്രിക്കുന്നു, ഇത് സാധാരണയായി 50-80 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ നിന്ന്.
പകരമായി, സ്പ്രേ ഡ്രൈയിംഗ് വേഗത്തിലും കാര്യക്ഷമമായും ഉപയോഗിക്കാം. സ്പ്രേ ഉണങ്ങുമ്പോൾ, ജലീയ ജലീയ സെല്ലുലോസ് പരിഹാരം നല്ല തുള്ളി ഉയർത്തി ഒരു ചൂടുള്ള വായു സ്ട്രീമിൽ ഉണക്കി, അതിന്റെ ഫലമായി നല്ല പൊടി.
ഉണങ്ങിയ ഉൽപ്പന്നം ആവശ്യമുള്ള കണികയുടെ വലുപ്പത്തിൽ അരച്ച് സംഭരണത്തിനും വിതരണത്തിനുമായി പായ്ക്ക് ചെയ്യുന്നു.
ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണവും അപ്ലിക്കേഷനുകളും
ഒരു തയ്യാറെടുപ്പ് പ്രക്രിയയിലുടനീളം, ഹൈഡ്രോക്സിഹൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ സ്ഥിരതയും ഗുണനിലവാരവും ഉറപ്പാക്കുന്നതിന് കർശനമായ ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണ നടപടികൾ നടപ്പിലാക്കുന്നു. പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ വിസ്കോസിറ്റി, പകരക്കാരന്റെ അളവ്, ഈർപ്പം, കണികാ വലുപ്പം പതിവായി നിരീക്ഷിക്കുന്നു.

അപ്ലിക്കേഷനുകൾ:

ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽസ് ടാബ്ലെറ്റുകൾ, സസ്പെൻഷനുകൾ, തൈലങ്ങൾ തുടങ്ങിയ രൂപവത്കരണങ്ങളിൽ കട്ടിയുള്ള ഏജന്റ്, ബൈൻഡറായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
സൗന്ദര്യവർദ്ധകവസ്തുക്കൾ: ക്രീമുകൾ, ലോഷനുകൾ, ഷാംപൂകൾ എന്നിവ പോലുള്ള വിസ്കോസിറ്റിയും ഘടനയും നൽകുന്നു.
പെയിന്റ്സും കോട്ടിംഗും: ഒരു കട്ടിയുള്ളതും വാഴോപന മോഡിഫയറും ആപ്ലിക്കേഷൻ ഗുണങ്ങളും പെയിന്റ്സ് പ്രോപ്പർട്ടികളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
ഭക്ഷ്യ വ്യവസായം: വിവിധ ഭക്ഷ്യ ഉൽപന്നങ്ങളിൽ ഒരു കട്ടിയുള്ള, സ്റ്റെബിലൈസർ, എമൽസിഫയർ എന്ന നിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

ഹൈഡ്രോക്സിഥൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നതിന് സെല്ലുലോസ് അവതരിപ്പിക്കുന്നതിന് നിർവചിക്കപ്പെട്ട കെമിക്കൽ, മെക്കാനിക്കൽ പ്രോസസുകളുടെ ഒരു പരമ്പര ഒരു കൂട്ടം ഉൾപ്പെടുന്നു. ഓരോ ഘട്ടവും, സെല്ലുലോസ് ശുദ്ധീകരണം മുതൽ ഉണങ്ങാൻ ഉള്ളത് വരെ, അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരവും പ്രവർത്തനവും നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ നിർണായകമാണ്. ഹൈഡ്രോക്സിഹൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ വൈവിധ്യമാർന്ന സ്വത്തുക്കൾ നിരവധി വ്യവസായങ്ങളിൽ വിലമതിക്കാനാവാത്ത ഘടകങ്ങളായി മാറ്റുന്നു, വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ നിർദ്ദിഷ്ട ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി കൃത്യമായ ഉൽപാദന രീതികളുടെ പ്രാധാന്യം ഉയർത്തിക്കാട്ടുന്നു.