हाइड्रोक्सीथाइल सेलुलोजको तयारी

Hydroxyethyl सेल्युलोज (HEC) एक गैर-आयोनिक, पानीमा घुलनशील बहुलक सेल्युलोजबाट व्युत्पन्न हुन्छ, एक प्राकृतिक बहुलक बिरुवाको कोशिका भित्ताहरूमा पाइन्छ। यसको उत्कृष्ट मोटोपन, फिल्म निर्माण, र rheological गुणहरूको कारण, यो औषधि, सौन्दर्य प्रसाधन, रंग, र टाँस्ने सहित विभिन्न उद्योगहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोजको तयारीमा क्षारीय अवस्थाहरूमा इथिलीन अक्साइडको साथ सेल्युलोजको ईथरिफिकेशन समावेश छ। यस प्रक्रियालाई धेरै मुख्य चरणहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ: सेल्युलोज शुद्धीकरण, क्षारीकरण, ईथरिफिकेशन, तटस्थीकरण, धुने, र सुकाउने।

1. सेल्युलोज शुद्धीकरण
हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोजको तयारीमा पहिलो चरण भनेको सेलुलोजको शुद्धीकरण हो, सामान्यतया काठको पल्प वा कपास लिन्टरबाट प्राप्त गरिन्छ। कच्चा सेल्युलोजमा लिग्निन, हेमिसेलुलोज र अन्य निकासी जस्ता अशुद्धताहरू हुन्छन् जुन रासायनिक परिमार्जनको लागि उपयुक्त उच्च-शुद्धता सेलुलोज प्राप्त गर्न हटाउनु पर्छ।

संलग्न चरणहरू:

मेकानिकल प्रशोधन: कच्चा सेल्युलोजलाई मेकानिकली रूपमा यसको आकार घटाउन र यसको सतहको क्षेत्रफल बढाउनको लागि प्रशोधन गरिन्छ, त्यसपछि रासायनिक उपचारहरूलाई सहज बनाउन।
रासायनिक उपचार: सेलुलोजलाई लिग्निन र हेमिसेल्युलोज तोड्नको लागि सोडियम हाइड्रोक्साइड (NaOH) र सोडियम सल्फाइट (Na2SO3) जस्ता रसायनहरूद्वारा उपचार गरिन्छ, त्यसपछि अवशिष्ट अशुद्धताहरू हटाउन र सेतो, रेशेदार सेल्युलोज प्राप्त गर्न धुने र ब्लीचिङ गरिन्छ।

2. क्षारीकरण
शुद्ध सेल्युलोजलाई ईथरिफिकेशन प्रतिक्रियाको लागि सक्रिय गर्न क्षारीय बनाइन्छ। यसमा सोडियम हाइड्रोक्साइडको जलीय घोलबाट सेल्युलोजको उपचार समावेश छ।

प्रतिक्रिया:
सेल्युलोज+NaOH→ अल्काली सेलुलोज

प्रक्रिया:

सेल्युलोज पानीमा निलम्बित छ, र सोडियम हाइड्रोक्साइड समाधान थपिएको छ। NaOH को एकाग्रता सामान्यतया 10-30% सम्म हुन्छ, र प्रतिक्रिया 20-40 डिग्री सेल्सियस बीचको तापमानमा गरिन्छ।
क्षारको एकसमान अवशोषण सुनिश्चित गर्न मिश्रणलाई हलचल गरिन्छ, जसले क्षार सेल्युलोजको गठनमा नेतृत्व गर्दछ। यो मध्यवर्ती इथिलीन अक्साइड प्रति अधिक प्रतिक्रियाशील छ, ईथरिफिकेशन प्रक्रिया को सुविधा।

3. इथरिफिकेशन
हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोजको तयारीमा मुख्य चरण एथिलिन अक्साइडको साथ अल्काली सेलुलोजको ईथरिफिकेशन हो। यो प्रतिक्रियाले सेलुलोज ब्याकबोनमा हाइड्रोक्सीथाइल समूहहरू (-CH2CH2OH) परिचय गराउँछ, यसलाई पानीमा घुलनशील बनाउँछ।

प्रतिक्रिया:
अल्काली सेलुलोज+इथिलीन अक्साइड→हाइड्रोक्सीथाइल सेलुलोज+NaOH

प्रक्रिया:

एथिलिन अक्साइड क्षार सेल्युलोजमा थपिन्छ, या त ब्याच वा निरन्तर प्रक्रियामा। प्रतिक्रिया सामान्यतया एक अटोक्लेभ वा दबाव रिएक्टर मा आयोजित गरिन्छ।
प्रतिक्रिया अवस्थाहरू, तापक्रम (50-100 डिग्री सेल्सियस) र दबाब (1-5 एटीएम) सहित, हाइड्रोक्साइथाइल समूहहरूको इष्टतम प्रतिस्थापन सुनिश्चित गर्न सावधानीपूर्वक नियन्त्रण गरिन्छ। प्रतिस्थापनको डिग्री (DS) र मोलर प्रतिस्थापन (MS) महत्वपूर्ण मापदण्डहरू हुन् जसले अन्तिम उत्पादनको गुणहरूलाई प्रभाव पार्छ।

4. तटस्थीकरण
ईथरिफिकेशन प्रतिक्रिया पछि, मिश्रणमा हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोज र अवशिष्ट सोडियम हाइड्रोक्साइड हुन्छ। अर्को चरण तटस्थीकरण हो, जहाँ अतिरिक्त क्षारलाई एसिड, सामान्यतया एसिटिक एसिड (CH3COOH) वा हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl) प्रयोग गरेर तटस्थ गरिन्छ।

प्रतिक्रिया:NaOH+HCl→NaCl+H2O

प्रक्रिया:

अत्यधिक गर्मीबाट बच्न र हाइड्रोक्साइथाइल सेल्युलोजको ह्रासलाई रोक्न नियन्त्रित अवस्थाहरूमा एसिडलाई बिस्तारै प्रतिक्रिया मिश्रणमा थपिन्छ।
तटस्थ मिश्रण त्यसपछि pH समायोजनको अधीनमा छ कि यो वांछित दायरा भित्र छ, सामान्यतया तटस्थ pH (6-8) वरिपरि।
5. धुने
तटस्थीकरण पछि, नुन र अन्य उप-उत्पादनहरू हटाउन उत्पादनलाई धुनुपर्छ। यो चरण शुद्ध hydroxyethyl सेल्युलोज प्राप्त गर्न को लागी महत्वपूर्ण छ।

प्रक्रिया:

प्रतिक्रिया मिश्रण पानी संग पतला छ, र hydroxyethyl सेल्युलोज निस्पंदन वा centrifugation द्वारा अलग गरिएको छ।
छुट्याइएको हाइड्रोक्साइथाइल सेल्युलोजलाई अवशिष्ट लवण र अशुद्धता हटाउन बारम्बार डियोनाइज्ड पानीले धोइन्छ। धुने प्रक्रिया जारी रहन्छ जबसम्म धुने पानी एक निर्दिष्ट चालकतामा पुग्दैन, घुलनशील अशुद्धताहरू हटाउने संकेत गर्दछ।
6. सुकाउने
हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोजको तयारीमा अन्तिम चरण सुकाउने हो। यस चरणले अतिरिक्त पानी हटाउँछ, विभिन्न अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त सुख्खा, पाउडर उत्पादन दिन्छ।

प्रक्रिया:

धोएको हाइड्रोक्साइथाइल सेल्युलोज सुकाउने ट्रेमा फैलिन्छ वा सुकाउने सुरुङ मार्फत पठाइन्छ। थर्मल क्षरणबाट बच्नको लागि सुकाउने तापमानलाई सावधानीपूर्वक नियन्त्रण गरिन्छ, सामान्यतया 50-80 डिग्री सेल्सियस सम्म।
वैकल्पिक रूपमा, छिटो र कुशल सुकाउनको लागि स्प्रे सुकाउने प्रयोग गर्न सकिन्छ। स्प्रे सुकाउने क्रममा, जलीय हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोज घोललाई सूक्ष्म थोपाहरूमा एटमाइज गरिन्छ र तातो हावाको धारामा सुकाइन्छ, परिणामस्वरूप राम्रो पाउडर हुन्छ।
त्यसपछि सुकेको उत्पादनलाई इच्छित कण आकारमा मिलाइन्छ र भण्डारण र वितरणको लागि प्याक गरिन्छ।
गुणस्तर नियन्त्रण र अनुप्रयोगहरू
तयारी प्रक्रियामा, हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोजको स्थिरता र गुणस्तर सुनिश्चित गर्न कठोर गुणस्तर नियन्त्रण उपायहरू लागू गरिन्छ। मुख्य मापदण्डहरू जस्तै चिपचिपापन, प्रतिस्थापनको डिग्री, आर्द्रता सामग्री, र कण आकार नियमित रूपमा निगरानी गरिन्छ।

आवेदनहरू:

औषधि: ट्याब्लेट, निलम्बन, र मलम जस्ता सूत्रहरूमा गाढा बनाउने एजेन्ट, बाइन्डर, र स्थिरताको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
सौन्दर्य प्रसाधन: क्रीम, लोशन र शैम्पू जस्ता उत्पादनहरूमा चिपचिपापन र बनावट प्रदान गर्दछ।
पेन्ट र कोटिंग्स: एक मोटो र rheology परिमार्जन को रूप मा कार्य गर्दछ, आवेदन गुण र रंग को स्थिरता सुधार।
खाद्य उद्योग: विभिन्न खाद्य उत्पादनहरूमा मोटोपन, स्थिरता र पायसीकारीको रूपमा कार्य गर्दछ।

हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोजको तयारीमा हाइड्रोक्साइथाइल समूहहरू परिचय गर्न सेल्युलोज परिमार्जन गर्ने उद्देश्यले राम्ररी परिभाषित रासायनिक र मेकानिकल प्रक्रियाहरूको एक श्रृंखला समावेश छ। प्रत्येक चरण, सेलुलोज शुद्धिकरण देखि सुकाउने सम्म, अन्तिम उत्पादनको गुणस्तर र कार्यक्षमता निर्धारण गर्न महत्त्वपूर्ण छ। Hydroxyethyl सेल्युलोजको बहुमुखी गुणहरूले यसलाई धेरै उद्योगहरूमा एक अमूल्य अवयव बनाउँछ, विभिन्न अनुप्रयोगहरूको विशिष्ट आवश्यकताहरू पूरा गर्न सटीक निर्माण अभ्यासहरूको महत्त्वलाई हाइलाइट गर्दै।