ஹைட்ராக்சிஎத்தில் செல்லுலோஸை எவ்வாறு தயாரிப்பது

ஹைட்ராக்சிஎத்தில் செல்லுலோஸை (HEC) உற்பத்தி செய்வது, தாவரங்களிலிருந்து பெறப்பட்ட ஒரு இயற்கை பாலிமரான செல்லுலோஸை மாற்றியமைக்க தொடர்ச்சியான வேதியியல் எதிர்வினைகளை உள்ளடக்கியது. HEC அதன் தடித்தல், நிலைப்படுத்துதல் மற்றும் தண்ணீரைத் தக்கவைக்கும் பண்புகள் காரணமாக மருந்துகள், அழகுசாதனப் பொருட்கள், உணவு மற்றும் கட்டுமானம் உள்ளிட்ட பல்வேறு தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஹைட்ராக்சிதைல் செல்லுலோஸ் (HEC) அறிமுகம்

ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் (HEC) என்பது வேதியியல் மாற்றம் மூலம் செல்லுலோஸிலிருந்து பெறப்பட்ட அயனி அல்லாத, நீரில் கரையக்கூடிய பாலிமர் ஆகும். இது பல்வேறு தொழில்களில் தடித்தல், ஜெல்லிங் மற்றும் நிலைப்படுத்தும் முகவராக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மூலப்பொருட்கள்

செல்லுலோஸ்: HEC உற்பத்திக்கான முதன்மை மூலப்பொருள். மரக் கூழ், பருத்தி அல்லது விவசாய எச்சங்கள் போன்ற பல்வேறு தாவர அடிப்படையிலான பொருட்களிலிருந்து செல்லுலோஸைப் பெறலாம்.

எத்திலீன் ஆக்சைடு (EO): செல்லுலோஸ் முதுகெலும்பில் ஹைட்ராக்சிதைல் குழுக்களை அறிமுகப்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு முக்கிய வேதிப்பொருள்.

காரத்தன்மை: பொதுவாக சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு (NaOH) அல்லது பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு (KOH) வினையில் வினையூக்கியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

உற்பத்தி செய்முறை

HEC உற்பத்தியில் கார நிலைமைகளின் கீழ் செல்லுலோஸை எத்திலீன் ஆக்சைடுடன் ஈதராக்கல் செய்யப்படுகிறது.

பின்வரும் படிகள் செயல்முறையை கோடிட்டுக் காட்டுகின்றன:

1. செல்லுலோஸின் முன் சிகிச்சை

லிக்னின், ஹெமிசெல்லுலோஸ் மற்றும் பிற பிரித்தெடுக்கும் பொருட்கள் போன்ற அசுத்தங்களை அகற்ற செல்லுலோஸ் முதலில் சுத்திகரிக்கப்படுகிறது. சுத்திகரிக்கப்பட்ட செல்லுலோஸ் பின்னர் ஒரு குறிப்பிட்ட ஈரப்பதத்திற்கு உலர்த்தப்படுகிறது.

2. ஈதரிஃபிகேஷன் வினை

காரக் கரைசல் தயாரித்தல்: சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு (NaOH) அல்லது பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு (KOH) ஆகியவற்றின் நீர்வாழ் கரைசல் தயாரிக்கப்படுகிறது. காரக் கரைசலின் செறிவு மிக முக்கியமானது மற்றும் இறுதி உற்பத்தியின் விரும்பிய அளவிலான மாற்றீட்டின் (DS) அடிப்படையில் மேம்படுத்தப்பட வேண்டும்.

எதிர்வினை அமைப்பு: சுத்திகரிக்கப்பட்ட செல்லுலோஸ் காரக் கரைசலில் சிதறடிக்கப்படுகிறது. கலவை ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலைக்கு, பொதுவாக 50-70°C வெப்பநிலையில் சூடாக்கப்படுகிறது, இதனால் செல்லுலோஸ் முழுமையாக வீங்கி, எதிர்வினைக்கு அணுகக்கூடியதாக இருப்பதை உறுதிசெய்யப்படுகிறது.

எத்திலீன் ஆக்சைடு (EO) சேர்ப்பது: வெப்பநிலையைப் பராமரித்து தொடர்ந்து கிளறிக்கொண்டே எத்திலீன் ஆக்சைடு (EO) வினைப் பாத்திரத்தில் மெதுவாகச் சேர்க்கப்படுகிறது. வினை வெப்பத்திற்கு வெளியே உள்ளது, எனவே அதிக வெப்பமடைவதைத் தடுக்க வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு மிக முக்கியமானது.

எதிர்வினை கண்காணிப்பு: மாதிரிகளை சீரான இடைவெளியில் பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் வினையின் முன்னேற்றம் கண்காணிக்கப்படுகிறது. ஃபோரியர்-டிரான்ஸ்ஃபார்ம் அகச்சிவப்பு நிறமாலை (FTIR) போன்ற நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி செல்லுலோஸ் முதுகெலும்பில் ஹைட்ராக்சிஎத்தில் குழுக்களின் மாற்றீட்டின் (DS) அளவை தீர்மானிக்க முடியும்.

நடுநிலைப்படுத்தல் மற்றும் கழுவுதல்: விரும்பிய DS அடைந்தவுடன், காரக் கரைசலை ஒரு அமிலத்துடன், பொதுவாக அசிட்டிக் அமிலத்துடன் நடுநிலையாக்குவதன் மூலம் எதிர்வினை தணிக்கப்படுகிறது. இதன் விளைவாக வரும் HEC, வினைபுரியாத வினைப்பொருட்கள் மற்றும் அசுத்தங்களை அகற்ற தண்ணீரில் நன்கு கழுவப்படுகிறது.

3. சுத்திகரிப்பு மற்றும் உலர்த்துதல்

கழுவப்பட்ட HEC, மீதமுள்ள அசுத்தங்களை அகற்ற வடிகட்டுதல் அல்லது மையவிலக்கு மூலம் மேலும் சுத்திகரிக்கப்படுகிறது. சுத்திகரிக்கப்பட்ட HEC, இறுதிப் பொருளைப் பெற ஒரு குறிப்பிட்ட ஈரப்பதத்திற்கு உலர்த்தப்படுகிறது.

தரக் கட்டுப்பாடு

இறுதி தயாரிப்பின் நிலைத்தன்மை மற்றும் தூய்மையை உறுதி செய்வதற்காக HEC உற்பத்தி செயல்முறை முழுவதும் தரக் கட்டுப்பாடு அவசியம். கண்காணிக்க வேண்டிய முக்கிய அளவுருக்கள் பின்வருமாறு:

மாற்றுப் பட்டம் (DS)

பாகுத்தன்மை

ஈரப்பதம்

pH

தூய்மை (அசுத்தங்கள் இல்லாதது)

தரக் கட்டுப்பாட்டுக்கு FTIR, பாகுத்தன்மை அளவீடுகள் மற்றும் தனிம பகுப்பாய்வு போன்ற பகுப்பாய்வு நுட்பங்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஹைட்ராக்சிதைல் செல்லுலோஸின் (HEC) பயன்பாடுகள்

HEC அதன் பல்துறை பண்புகள் காரணமாக பல்வேறு தொழில்களில் பயன்பாடுகளைக் காண்கிறது:

மருந்துகள்: வாய்வழி சஸ்பென்ஷன்கள், மேற்பூச்சு சூத்திரங்கள் மற்றும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட-வெளியீட்டு மருந்து விநியோக அமைப்புகளில் தடிமனான முகவராகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அழகுசாதனப் பொருட்கள்: பொதுவாக கிரீம்கள், லோஷன்கள் மற்றும் ஷாம்புகளில் தடிப்பாக்கி மற்றும் நிலைப்படுத்தியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

உணவு: உணவுப் பொருட்களில் கெட்டிப்படுத்தும் மற்றும் கூழ்மமாக்கும் முகவராக, குழம்பாக்கியாக மற்றும் நிலைப்படுத்தியாகச் சேர்க்கப்படுகிறது.

கட்டுமானம்: வேலைத்திறன் மற்றும் நீர் தக்கவைப்பை மேம்படுத்த சிமென்ட் அடிப்படையிலான மோட்டார்கள் மற்றும் கூழ்மப்பிரிப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சுற்றுச்சூழல் மற்றும் பாதுகாப்பு பரிசீலனைகள்

சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பு: HEC உற்பத்தியில் எத்திலீன் ஆக்சைடு மற்றும் காரங்கள் போன்ற இரசாயனங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்களை ஏற்படுத்தக்கூடும். சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பைக் குறைக்க முறையான கழிவு மேலாண்மை மற்றும் விதிமுறைகளைப் பின்பற்றுவது அவசியம்.

பாதுகாப்பு: எத்திலீன் ஆக்சைடு மிகவும் வினைத்திறன் மிக்க மற்றும் எரியக்கூடிய வாயுவாகும், இது கையாளுதல் மற்றும் சேமிப்பின் போது பாதுகாப்பு அபாயங்களை ஏற்படுத்துகிறது. தொழிலாளர் பாதுகாப்பை உறுதி செய்ய போதுமான காற்றோட்டம், தனிப்பட்ட பாதுகாப்பு உபகரணங்கள் (PPE) மற்றும் பாதுகாப்பு நெறிமுறைகள் அவசியம்.

ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் (HEC) என்பது மருந்துகள் முதல் கட்டுமானம் வரை பல்வேறு தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு மதிப்புமிக்க பாலிமர் ஆகும். இதன் உற்பத்தியில் கார நிலைமைகளின் கீழ் எத்திலீன் ஆக்சைடுடன் செல்லுலோஸை ஈதரைசேஷன் செய்வது அடங்கும். இறுதி உற்பத்தியின் நிலைத்தன்மை மற்றும் தூய்மையை உறுதி செய்வதற்கு தரக் கட்டுப்பாட்டு நடவடிக்கைகள் மிக முக்கியமானவை. உற்பத்தி செயல்முறை முழுவதும் சுற்றுச்சூழல் மற்றும் பாதுகாப்புக் கருத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டும். சரியான நடைமுறைகள் மற்றும் நெறிமுறைகளைப் பின்பற்றுவதன் மூலம், சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தைக் குறைத்து, தொழிலாளர் பாதுகாப்பை உறுதி செய்யும் அதே வேளையில், HEC ஐ திறமையாக உற்பத்தி செய்ய முடியும்.

இந்த விரிவான வழிகாட்டி ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் (HEC) உற்பத்தி செயல்முறையை விரிவாக உள்ளடக்கியது, மூலப்பொருட்கள் முதல் தரக் கட்டுப்பாடு மற்றும் பயன்பாடுகள் வரை, இந்த முக்கியமான பாலிமரின் உற்பத்தி செயல்முறை பற்றிய முழுமையான புரிதலை வழங்குகிறது.