การเตรียมอีเทอร์เซลลูโลส

การเตรียมเซลลูโลสอีเทอร์เกี่ยวข้องกับการปรับเปลี่ยนทางเคมีของเซลลูโลสพอลิเมอร์ธรรมชาติผ่านปฏิกิริยาอีเทอร์ไฟ กระบวนการนี้แนะนำกลุ่มอีเธอร์เข้าสู่กลุ่มไฮดรอกซิลของโซ่พอลิเมอร์เซลลูโลสซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของอีเทอร์เซลลูโลสที่มีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ เซลลูโลสอีเทอร์ที่พบมากที่สุด ได้แก่ hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), carboxymethyl เซลลูโลส (CMC), ไฮดรอกซีเอธิลเซลลูโลส (HEC), เมทิลเซลลูโลส (MC) และเอทิลเซลลูโลส (EC) นี่คือภาพรวมทั่วไปของกระบวนการเตรียมการ:

1. การจัดหาเซลลูโลส:

• กระบวนการเริ่มต้นด้วยการจัดหาเซลลูโลสซึ่งโดยทั่วไปจะได้มาจากเยื่อไม้หรือฝ้าย การเลือกแหล่งที่มาของเซลลูโลสสามารถมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์อีเธอร์เซลลูโลสสุดท้าย

2. เยื่อกระดาษ:

• เซลลูโลสอยู่ภายใต้กระบวนการเยื่อกระดาษเพื่อแบ่งเส้นใยออกเป็นรูปแบบที่จัดการได้มากขึ้น สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับวิธีการเยื่อกระดาษเชิงกลหรือสารเคมี

3. การทำให้บริสุทธิ์:

• เซลลูโลสได้รับการทำให้บริสุทธิ์เพื่อกำจัดสิ่งสกปรกลิกนินและส่วนประกอบอื่น ๆ ที่ไม่ใช่เซลล์ ขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์นี้มีความสำคัญต่อการได้รับวัสดุเซลลูโลสคุณภาพสูง

4. ปฏิกิริยา Etherification:

• เซลลูโลสที่บริสุทธิ์ผ่าน Etherification ซึ่งกลุ่มอีเธอร์ได้รับการแนะนำให้รู้จักกับกลุ่มไฮดรอกซิลในโซ่พอลิเมอร์เซลลูโลส ทางเลือกของเอเจนต์อีเทอร์และเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเธอร์ที่ต้องการ
• สาร etherifying ทั่วไป ได้แก่ เอทิลีนออกไซด์, โพรพิลีนออกไซด์, โซเดียมคลอโรเซต, เมธิลคลอไรด์และอื่น ๆ

5. การควบคุมพารามิเตอร์ปฏิกิริยา:

• ปฏิกิริยา Etherification ถูกควบคุมอย่างระมัดระวังในแง่ของอุณหภูมิความดันและค่า pH เพื่อให้ได้ระดับการทดแทน (DS) ที่ต้องการและหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาด้านข้าง
• เงื่อนไขอัลคาไลน์มักใช้และค่า pH ของส่วนผสมปฏิกิริยาจะถูกตรวจสอบอย่างใกล้ชิด

6. การวางตัวเป็นกลางและการซัก:

• หลังจากปฏิกิริยาอีเทอร์ไฟผลิตภัณฑ์มักจะถูกทำให้เป็นกลางเพื่อกำจัดรีเอเจนต์ส่วนเกินหรือผลพลอยได้ ขั้นตอนนี้ตามด้วยการล้างอย่างละเอียดเพื่อกำจัดสารเคมีที่เหลือและสิ่งสกปรก

7. การอบแห้ง:

• เซลลูโลสที่บริสุทธิ์และ etherified จะถูกทำให้แห้งเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์อีเธอร์เซลลูโลสสุดท้ายในรูปแบบผงหรือเม็ด

8. การควบคุมคุณภาพ:

• ใช้เทคนิคการวิเคราะห์ที่หลากหลายสำหรับการควบคุมคุณภาพรวมถึงสเปกโทรสโกปีเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) สเปกโทรสโกปีฟูริเยร์อินฟราเรด (FTIR) สเปกโทรสโกปีและโครมาโตกราฟี
• ระดับของการทดแทน (DS) เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่ตรวจสอบในระหว่างการผลิตเพื่อให้แน่ใจว่ามีความสอดคล้อง

9. สูตรและบรรจุภัณฑ์:

• อีเธอร์เซลลูโลสจะถูกกำหนดเป็นเกรดที่แตกต่างกันเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของแอปพลิเคชันต่างๆ ผลิตภัณฑ์สุดท้ายได้รับการบรรจุเพื่อจัดจำหน่าย

การเตรียมอีเทอร์เซลลูโลสเป็นกระบวนการทางเคมีที่ซับซ้อนซึ่งต้องมีการควบคุมสภาพปฏิกิริยาอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ต้องการ ความหลากหลายของเซลลูโลสอีเทอร์ช่วยให้การใช้งานในการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมต่างๆรวมถึงเวชภัณฑ์อาหารการก่อสร้างการเคลือบและอื่น ๆ