ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲ୍ୟୁଲୋଜ୍ କିପରି ପ୍ରସ୍ତୁତ ହୁଏ?

ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଥାଇଲ୍ ସେଲ୍ୟୁଲୋଜ୍ଏହା ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସେଲୁଲୋଜ ଡେରିଭେଟିଭ୍। ପ୍ରଚୁର କଞ୍ଚାମାଲ ସମ୍ପଦ, ନବୀକରଣଯୋଗ୍ୟ, ଜୈବବିଘଟନଶୀଳ, ଅଣ-ବିଷାକ୍ତ, ଭଲ ଜୈବ ସୁସଙ୍ଗତତା ଏବଂ ଅଧିକ ଉତ୍ପାଦନର ସୁବିଧା ଯୋଗୁଁ, ଏହାର ଗବେଷଣା ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗ ବହୁତ ଧ୍ୟାନ ଆକର୍ଷଣ କରିଛି। . ସାନ୍ଦ୍ରତା ମୂଲ୍ୟ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜର ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସୂଚକାଙ୍କ। ଏହି ପତ୍ରରେ, 5×104mPa·s ରୁ ଅଧିକ ସାନ୍ଦ୍ରତା ମୂଲ୍ୟ ଏବଂ 0.3% ରୁ କମ୍ ପାଉଁଶ ମୂଲ୍ୟ ସହିତ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜ ତରଳ-ଚରଣ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ଆଲକାଲାଇଜେସନ୍ ଏବଂ ଇଥରିଫିକେସନ୍ ଦୁଇ-ପଦକ୍ଷେପ ପ୍ରକ୍ରିୟା ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇଥିଲା।

କ୍ଷାରୀକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ହେଉଛି କ୍ଷାର ସେଲୁଲୋଜର ପ୍ରସ୍ତୁତି ପ୍ରକ୍ରିୟା। ଏହି ପତ୍ରରେ, ଦୁଇଟି କ୍ଷାରୀକରଣ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି। ପ୍ରଥମ ପଦ୍ଧତି ହେଉଛି ଆସିଟୋନକୁ ଏକ ଡିଲୁଏଣ୍ଟ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରିବା। ସେଲୁଲୋଜ କଞ୍ଚାମାଲକୁ ସିଧାସଳଖ ସୋଡିୟମ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସାଇଡ୍ ଜଳୀୟ ଦ୍ରବଣର ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସାନ୍ଦ୍ରତାରେ ବେସିଫାଇଡ୍ କରାଯାଏ। ବେସିଫିକେସନ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରାଯିବା ପରେ, ଇଥରିଫିକେସନ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପାଇଁ ଏକ ଇଥରିଫାଇଂ ଏଜେଣ୍ଟ ଯୋଡାଯାଏ। ଦ୍ୱିତୀୟ ପଦ୍ଧତି ହେଉଛି ସେଲୁଲୋଜ କଞ୍ଚାମାଲକୁ ସୋଡିୟମ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସାଇଡ୍ ଏବଂ ୟୁରିଆର ଜଳୀୟ ଦ୍ରବଣରେ କ୍ଷାରୀକରଣ କରାଯାଏ, ଏବଂ ଏହି ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ କ୍ଷାର ସେଲୁଲୋଜକୁ ଇଥରିଫାଇଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପୂର୍ବରୁ ଅତିରିକ୍ତ ଲାଇ ଅପସାରଣ କରିବା ପାଇଁ ଚିପିବାକୁ ପଡିବ। ବିଭିନ୍ନ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ କ୍ଷାର ସେଲୁଲୋଜକୁ ଇନଫ୍ରାରେଡ୍ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି ଏବଂ ଏକ୍ସ-ରେ ବିବର୍ତ୍ତନ ଦ୍ୱାରା ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଥିଲା। ଇଥରିଫିକେସନ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକର ଗୁଣ ଅନୁସାରେ, ଚୟନ ପଦ୍ଧତି ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଏ।

ସର୍ବୋତ୍ତମ ଇଥରିଫିକେସନ୍ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିବା ପାଇଁ, ଇଥରିଫିକେସନ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରେ ଆଣ୍ଟିଅକ୍ସିଡାଣ୍ଟ, ଲାଇ ଏବଂ ଗ୍ଲେସିଆଲ୍ ଆସେଟିକ୍ ଏସିଡ୍ ର ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କ୍ରିୟା ପ୍ରଣାଳୀକୁ ପ୍ରଥମେ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଥିଲା। ତା'ପରେ ଏକକ କାରକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ରମ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରନ୍ତୁ, ପ୍ରସ୍ତୁତ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉପରେ ଅଧିକ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥିବା କାରକଗୁଡ଼ିକୁ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରନ୍ତୁ ଏବଂ ଉତ୍ପାଦର 2% ଜଳୀୟ ଦ୍ରବଣର ସାନ୍ନିଧ୍ୟକୁ ଏକ ସନ୍ଦର୍ଭ ସୂଚକାଙ୍କ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ। ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ ଚୟନିତ ଡାଇଲୁଏଣ୍ଟ୍ ପରିମାଣ, ଯୋଡା ହୋଇଥିବା ଇଥିଲିନ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ପରିମାଣ, କ୍ଷାରୀକରଣ ସମୟ, ପ୍ରଥମ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ସମୟ, ଦ୍ୱିତୀୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ସମୟ ଭଳି କାରକଗୁଡ଼ିକର ଉତ୍ପାଦର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉପରେ ବହୁତ ପ୍ରଭାବ ପଡ଼ିଥାଏ। ସାତଟି କାରକ ଏବଂ ତିନୋଟି ସ୍ତର ସହିତ ଏକ ଅର୍ଥୋଗୋନାଲ୍ ପରୀକ୍ଷଣ ଯୋଜନା ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ଫଳାଫଳରୁ ଅଣାଯାଇଥିବା ପ୍ରଭାବ ବକ୍ର ପ୍ରାଥମିକ ଏବଂ ଦ୍ୱିତୀୟ କାରକ ଏବଂ ପ୍ରତ୍ୟେକ କାରକର ପ୍ରଭାବ ଧାରା ଦୃଶ୍ୟମାନ ଭାବରେ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରିପାରିଥିଲା। ଉଚ୍ଚ ସାନ୍ନିଧ୍ୟ ମୂଲ୍ୟ ସହିତ ଉତ୍ପାଦ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ, ଏକ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ଡ୍ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ଯୋଜନା ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ସର୍ବୋତ୍ତମ ଯୋଜନା ଶେଷରେ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ଫଳାଫଳ ମାଧ୍ୟମରେ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଇଥିଲା।

ପ୍ରସ୍ତୁତ ଉଚ୍ଚ-ସାନ୍ଦ୍ରତାର ଗୁଣହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜ୍ଇନଫ୍ରାରେଡ୍ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି, ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର ମ୍ୟାଗ୍ନେଟିକ୍ ରେଜୋନାନ୍ସ, ଗ୍ୟାସ୍ କ୍ରୋମାଟୋଗ୍ରାଫି, ଏକ୍ସ-ରେ ଡିଫ୍ରାକ୍ସନ, ଥର୍ମୋଗ୍ରାଭିମେଟ୍ରିକ୍-ଡିଫରେନ୍ସିଆଲ୍ ତାପଜ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଚରିତ୍ରକରଣ ପଦ୍ଧତି ମାଧ୍ୟମରେ ସାନ୍ଧ୍ରତା, ପାଉଁଶ ପରିମାଣ, ଆଲୋକ ପରିବହନ, ଆର୍ଦ୍ରତା ପରିମାଣ ନିର୍ଣ୍ଣୟ ସମେତ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଏବଂ ପରୀକ୍ଷଣ କରାଯାଇଥିଲା। ଉତ୍ପାଦର ଗଠନ, ବିକଳ୍ପ ଏକରୂପତା, ମୋଲାର ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ ଡିଗ୍ରୀ, ସ୍ଫଟିକତା, ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ଇତ୍ୟାଦି ବିଶ୍ଳେଷଣ ଏବଂ ବର୍ଣ୍ଣନ କରିବା ପାଇଁ ପରୀକ୍ଷା ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ASTM ମାନକକୁ ବୁଝାଏ।

ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜ୍, ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସେଲୁଲୋଜ୍ ଡେରିଭେଟିଭ୍, ଏହାର ପ୍ରଚୁର କଞ୍ଚାମାଲ ସମ୍ପଦ, ନବୀକରଣୀୟ, ଜୈବବିଘଟନଶୀଳ, ଅଣବିଷାକ୍ତ, ଜୈବ ସୁସଙ୍ଗତ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଉତ୍ପାଦନ ହେତୁ ଦୃଷ୍ଟି ଆକର୍ଷଣ କରିଛି। ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜର ସାନ୍ଦ୍ରତା ଏହାର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାର ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସୂଚକ। ପ୍ରସ୍ତୁତ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜର ସାନ୍ଦ୍ରତା 5×104mPa·s ଉପରେ ଏବଂ ପାଉଁଶ ପରିମାଣ 0.3% ରୁ କମ୍।

ଏହି ପତ୍ରିକାରେ, ଉଚ୍ଚ-ସାନ୍ଦ୍ରତା ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜ୍ ତରଳ-ଫେଜ୍ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ଆଲକାଲାଇଜେସନ୍ ଏବଂ ଇଥରିଫିକେସନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇଥିଲା। ଆଲକାଲାଇଜେସନ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ହେଉଛି ଆଲକାଲାଇଜେସନ୍ ସେଲୁଲୋଜ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତି। ଦୁଇଟି ଆଲକାଲାଇଜେସନ୍ ପଦ୍ଧତି ମଧ୍ୟରୁ ବାଛନ୍ତୁ। ଗୋଟିଏ ହେଉଛି ସେଲୁଲୋଜ୍ ସାମଗ୍ରୀକୁ ଜଳୀୟ ସୋଡିୟମ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସାଇଡ୍ ଦ୍ରବଣରେ ଏକ ଡିଲୁଏଣ୍ଟ ଭାବରେ ଆସିଟୋନ୍ ସହିତ ସିଧାସଳଖ କ୍ଷାରୀକରଣ କରାଯାଏ, ଏବଂ ତାପରେ ଏକ ଇଥରିଫାଇଂ ଏଜେଣ୍ଟ ସହିତ ଏକ ଇଥରିଫାଇଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ହୁଏ। ଅନ୍ୟଟି ହେଉଛି ସେଲୁଲୋସିକ୍ ସାମଗ୍ରୀକୁ ଜଳୀୟ ସୋଡିୟମ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସାଇଡ୍ ଦ୍ରବଣ ଏବଂ ୟୁରିଆରେ କ୍ଷାରୀକରଣ କରାଯାଏ। ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପୂର୍ବରୁ କ୍ଷାର ସେଲୁଲୋଜ୍ ରେ ଥିବା ଅତିରିକ୍ତ କ୍ଷାରକୁ ଅପସାରଣ କରିବାକୁ ପଡିବ। ଏହି ପତ୍ରିକାରେ, ଇନଫ୍ରାରେଡ୍ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି ଏବଂ ଏକ୍ସ-ରେ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ଦ୍ୱାରା ବିଭିନ୍ନ କ୍ଷାର ସେଲୁଲୋଜ୍ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଏ। ଶେଷରେ, ଇଥରିଫିକେସନ୍ ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକର ଗୁଣ ଅନୁଯାୟୀ ଦ୍ୱିତୀୟ ପଦ୍ଧତି ଗ୍ରହଣ କରାଯାଏ।

ଇଥରିଫିକେସନ୍‌ର ପ୍ରସ୍ତୁତି ପଦକ୍ଷେପ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିବା ପାଇଁ, ଖାଇବା ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଆଣ୍ଟିଅକ୍ସିଡାଣ୍ଟ, କ୍ଷାର ଏବଂ ଗ୍ଲେସିଆଲ୍ ଆସେଟିକ୍ ଏସିଡ୍‌ର ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କ୍ରିୟା ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିଲା। ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜ୍‌ ପ୍ରସ୍ତୁତିକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା କାରକଗୁଡ଼ିକୁ ଏକକ କାରକ ପରୀକ୍ଷଣ ଦ୍ୱାରା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଇଥିଲା। 2% ଜଳୀୟ ଦ୍ରବଣରେ ଉତ୍ପାଦର ସାନ୍ଦ୍ରତା ମୂଲ୍ୟ ଉପରେ ଆଧାରିତ। ପରୀକ୍ଷଣ ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ ଡାଇଲୁଏଣ୍ଟର ପରିମାଣ, ଇଥିଲିନ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍‌ର ପରିମାଣ, କ୍ଷାରୀକରଣ ସମୟ, ପ୍ରଥମ ଏବଂ ଦ୍ୱିତୀୟ ପୁନଃଜଳୀକରଣର ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ସମୟ ଉତ୍ପାଦ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉପରେ ବହୁତ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ। ସର୍ବୋତ୍ତମ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପଦ୍ଧତି ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିବା ପାଇଁ ସାତଟି କାରକ ଏବଂ ତିନୋଟି ସ୍ତରର ପଦ୍ଧତି ଗ୍ରହଣ କରାଯାଇଥିଲା।

ଆମେ ପ୍ରସ୍ତୁତ ହୋଇଥିବା ଦ୍ରବ୍ୟର ଗୁଣଗୁଡ଼ିକର ବିଶ୍ଳେଷଣ କରୁହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଇଥାଇଲ୍ ସେଲୁଲୋଜ୍, ଯେଉଁଥିରେ ସାନ୍ଦ୍ରତା, ପାଉଁଶ, ଆଲୋକ ପରିବହନ, ଆର୍ଦ୍ରତା ଇତ୍ୟାଦି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଇନଫ୍ରାରେଡ୍, ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର ମ୍ୟାଗ୍ନେଟିକ୍ ରେଜୋନାନ୍ସ, ଗ୍ୟାସ୍ କ୍ରୋମାଟୋଗ୍ରାଫି, ଏକ୍ସ-ରେ ଡିଫ୍ରାକ୍ସନ, DSC ଏବଂ DAT ଦ୍ୱାରା ଗଠନାତ୍ମକ ଚରିତ୍ରକରଣ, ବିକଳ୍ପ ସମଜାତୀୟତା, ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ ମୋଲାରିଟି, ସ୍ଫଟିକତା ଏବଂ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ଉପରେ ଆଲୋଚନା କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ପରୀକ୍ଷା ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ASTM ମାନକ ଗ୍ରହଣ କରିଥିଲା।