ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸின் நொதித்தல் மற்றும் உற்பத்தி

1.ஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் (HPMC)கட்டுமானம், மருந்துகள், உணவு, அழகுசாதனப் பொருட்கள் மற்றும் பிற துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு முக்கியமான செல்லுலோஸ் ஈதர் ஆகும். HPMC நல்ல தடித்தல், படலம் உருவாக்குதல், குழம்பாக்குதல், இடைநீக்கம் மற்றும் நீர் தக்கவைப்பு பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, எனவே இது பல தொழில்களில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. HPMC இன் உற்பத்தி முக்கியமாக வேதியியல் மாற்ற செயல்முறைகளை நம்பியுள்ளது. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், உயிரி தொழில்நுட்பத்தின் முன்னேற்றத்துடன், நுண்ணுயிர் நொதித்தலை அடிப்படையாகக் கொண்ட உற்பத்தி முறைகளும் கவனத்தை ஈர்க்கத் தொடங்கியுள்ளன.

2. HPMC இன் நொதித்தல் உற்பத்தி கொள்கை

பாரம்பரிய HPMC உற்பத்தி செயல்முறை இயற்கை செல்லுலோஸை மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்துகிறது மற்றும் காரமயமாக்கல், ஈதரைசேஷன் மற்றும் சுத்திகரிப்பு போன்ற வேதியியல் முறைகளால் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. இருப்பினும், இந்த செயல்முறை அதிக அளவு கரிம கரைப்பான்கள் மற்றும் வேதியியல் வினைப்பொருட்களை உள்ளடக்கியது, இது சுற்றுச்சூழலில் பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. எனவே, செல்லுலோஸை ஒருங்கிணைக்கவும் அதை மேலும் ஈதரைசேஷன் செய்யவும் நுண்ணுயிர் நொதித்தலைப் பயன்படுத்துவது மிகவும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த மற்றும் நிலையான உற்பத்தி முறையாக மாறியுள்ளது.

செல்லுலோஸின் (BC) நுண்ணுயிர் தொகுப்பு சமீபத்திய ஆண்டுகளில் ஒரு பரபரப்பான விஷயமாக உள்ளது. கோமகடேய்பாக்டர் (கோமகடேய்பாக்டர் சைலினஸ் போன்றவை) மற்றும் குளுக்கோனாசெட்டோபாக்டர் உள்ளிட்ட பாக்டீரியாக்கள் நொதித்தல் மூலம் உயர்-தூய்மை செல்லுலோஸை நேரடியாக ஒருங்கிணைக்க முடியும். இந்த பாக்டீரியாக்கள் குளுக்கோஸ், கிளிசரால் அல்லது பிற கார்பன் மூலங்களை அடி மூலக்கூறுகளாகப் பயன்படுத்துகின்றன, பொருத்தமான சூழ்நிலையில் நொதிக்கின்றன மற்றும் செல்லுலோஸ் நானோஃபைபர்களை சுரக்கின்றன. இதன் விளைவாக வரும் பாக்டீரியா செல்லுலோஸை ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மற்றும் மெத்திலேஷன் மாற்றத்திற்குப் பிறகு HPMC ஆக மாற்றலாம்.

3. உற்பத்தி செயல்முறை

3.1 பாக்டீரியா செல்லுலோஸின் நொதித்தல் செயல்முறை

பாக்டீரியா செல்லுலோஸின் மகசூல் மற்றும் தரத்தை மேம்படுத்துவதற்கு நொதித்தல் செயல்முறையை மேம்படுத்துவது மிகவும் முக்கியமானது. முக்கிய படிகள் பின்வருமாறு:

திரிபு பரிசோதனை மற்றும் சாகுபடி: வளர்ப்பு மற்றும் உகப்பாக்கத்திற்காக கோமகடேபாக்டர் சைலினஸ் போன்ற அதிக மகசூல் தரும் செல்லுலோஸ் திரிபுகளைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.

நொதித்தல் ஊடகம்: பாக்டீரியா வளர்ச்சி மற்றும் செல்லுலோஸ் தொகுப்பை ஊக்குவிக்க கார்பன் மூலங்கள் (குளுக்கோஸ், சுக்ரோஸ், சைலோஸ்), நைட்ரஜன் மூலங்கள் (ஈஸ்ட் சாறு, பெப்டோன்), கனிம உப்புகள் (பாஸ்பேட், மெக்னீசியம் உப்புகள், முதலியன) மற்றும் கட்டுப்பாட்டாளர்கள் (அசிட்டிக் அமிலம், சிட்ரிக் அமிலம்) ஆகியவற்றை வழங்குதல்.

நொதித்தல் நிலை கட்டுப்பாடு: வெப்பநிலை (28-30℃), pH (4.5-6.0), கரைந்த ஆக்ஸிஜன் அளவு (கிளறுதல் அல்லது நிலையான வளர்ப்பு) போன்றவை அடங்கும்.

சேகரிப்பு மற்றும் சுத்திகரிப்பு: நொதித்தலுக்குப் பிறகு, பாக்டீரியா செல்லுலோஸ் வடிகட்டுதல், கழுவுதல், உலர்த்துதல் மற்றும் பிற படிகள் மூலம் சேகரிக்கப்படுகிறது, மேலும் மீதமுள்ள பாக்டீரியா மற்றும் பிற அசுத்தங்கள் அகற்றப்படுகின்றன.

3.2 செல்லுலோஸின் ஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் மெத்திலேஷன் மாற்றம்

பெறப்பட்ட பாக்டீரியா செல்லுலோஸை HPMC இன் பண்புகளை வழங்க வேதியியல் ரீதியாக மாற்றியமைக்க வேண்டும். முக்கிய படிகள் பின்வருமாறு:

காரமயமாக்கல் சிகிச்சை: செல்லுலோஸ் சங்கிலியை விரிவுபடுத்தவும், அடுத்தடுத்த ஈதரைசேஷனின் எதிர்வினை செயல்பாட்டை மேம்படுத்தவும் பொருத்தமான அளவு NaOH கரைசலில் ஊற வைக்கவும்.

ஈதரிஃபிகேஷன் வினை: குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை மற்றும் வினையூக்க நிலைமைகளின் கீழ், செல்லுலோஸ் ஹைட்ராக்சைல் குழுவை மாற்றுவதற்கு புரோப்பிலீன் ஆக்சைடு (ஹைட்ராக்ஸிபுரோபிலேஷன்) மற்றும் மெத்தில் குளோரைடு (மெத்திலேஷன்) ஆகியவற்றைச் சேர்த்து HPMC ஐ உருவாக்குகிறது.

நடுநிலைப்படுத்தல் மற்றும் சுத்திகரிப்பு: வினைக்குப் பிறகு அமிலத்துடன் நடுநிலையாக்கி, வினைபுரியாத இரசாயன வினைகளை அகற்றி, கழுவுதல், வடிகட்டுதல் மற்றும் உலர்த்துதல் மூலம் இறுதிப் பொருளைப் பெறுங்கள்.

நொறுக்குதல் மற்றும் தரப்படுத்துதல்: HPMC-ஐ விவரக்குறிப்புகளைப் பூர்த்தி செய்யும் துகள்களாக நசுக்கி, வெவ்வேறு பாகுத்தன்மை தரங்களின்படி அவற்றைத் திரையிட்டு தொகுக்கவும்.

4. முக்கிய தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் உகப்பாக்க உத்திகள்

திரிபு மேம்பாடு: நுண்ணுயிர் திரிபுகளின் மரபணு பொறியியல் மூலம் செல்லுலோஸ் மகசூல் மற்றும் தரத்தை மேம்படுத்துதல்.

நொதித்தல் செயல்முறை உகப்பாக்கம்: செல்லுலோஸ் உற்பத்தி செயல்திறனை மேம்படுத்த டைனமிக் கட்டுப்பாட்டுக்கு உயிரியக்கக் கருவிகளைப் பயன்படுத்துதல்.

பசுமை ஈதரைமயமாக்கல் செயல்முறை: கரிம கரைப்பான்களின் பயன்பாட்டைக் குறைத்து, நொதி வினையூக்க மாற்றம் போன்ற சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த ஈதரைமயமாக்கல் தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்குங்கள்.

தயாரிப்பு தரக் கட்டுப்பாடு: HPMC இன் மாற்று அளவு, கரைதிறன், பாகுத்தன்மை மற்றும் பிற குறிகாட்டிகளை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம், அது பயன்பாட்டுத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வதை உறுதிசெய்கிறது.

நொதித்தல் அடிப்படையிலானஹெச்பிஎம்சிஉற்பத்தி முறை புதுப்பிக்கத்தக்க, சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த மற்றும் திறமையானதாக இருப்பதன் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, இது பசுமை வேதியியல் மற்றும் நிலையான வளர்ச்சியின் போக்குக்கு ஏற்ப உள்ளது. உயிரி தொழில்நுட்பத்தின் முன்னேற்றத்துடன், இந்த தொழில்நுட்பம் படிப்படியாக பாரம்பரிய வேதியியல் முறைகளை மாற்றி, கட்டுமானம், உணவு, மருத்துவம் போன்ற துறைகளில் HPMC இன் பரந்த பயன்பாட்டை ஊக்குவிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.