Karboksimetil sellýulozany taýýarlamak

Karboksimetil sellýuloza (CMC)ösümlik öýjük diwarlarynda tapylan tebigy polisakarid bolan sellýulozadan alnan köpugurly suwda erän polimerdir. CMC, galyňlaşdyrmak, durnuklaşdyrmak, baglanyşdyrmak, film döretmek we suw saklamak ýaly özboluşly aýratynlyklary sebäpli azyk, derman önümleri, kosmetika, dokma önümleri, kagyz we başga-da köp pudakda giňişleýin amaly tapýar. CMC-ni taýýarlamak, sellýulozany tebigy çeşmelerden çykarmakdan başlap, karboksimetil toparlaryny tanatmak üçin üýtgedilen birnäçe ädimleri öz içine alýar.

1. Sellýulozanyň çykarylyşy:
CMC-ni taýýarlamakda ilkinji ädim, agaç pulpa, pagta süýümleri ýa-da beýleki ösümlik süýümleri ýaly tebigy çeşmelerden sellýulozany çykarmakdyr. Sellýuloza, adatça, siňdiriş, akartmak we arassalamak ýaly birnäçe proses arkaly alynýar. Mysal üçin, agaç pulpasyny mehaniki ýa-da himiki siňdiriş amallary, soň bolsa hapalary we lignini aýyrmak üçin hlor ýa-da wodorod peroksid bilen akartmak arkaly alyp bolýar.

2. Sellýulozanyň işjeňleşmegi:
Sellýuloza çykarylandan soň, karboksimetil toparlarynyň ornaşmagyny aňsatlaşdyrmak üçin işjeňleşdirmeli. Işjeňleşdirme, adatça, sellýulozany natriý gidroksid (NaOH) ýa-da natriý karbonat (Na2CO3) ýaly aşgarlar bilen bejermek arkaly gazanylýar. Alkali bejergisi sellýuloza süýümlerini çişirýär we içerki we molekulýar wodorod baglanyşyklaryny döwüp, işjeňligini ýokarlandyrýar.

3. Karboksimetilasiýa reaksiýasy:
Işledilen sellýuloza soňra karboksimetil reaksiýasyna sezewar bolýar, bu ýerde sellýuloza zynjyrlarynyň gidroksil toparlaryna karboksimetil toparlary (-CH2COOH) girizilýär. Bu reaksiýa, adatça natriý gidroksidi (NaOH) ýaly gidroksidi katalizatoryň gatnaşmagynda işjeňleşdirilen sellýuloza natriý monohloroasetat (SMCA) bilen reaksiýa bermek arkaly amala aşyrylýar. Reaksiýany aşakdaky ýaly görkezip bolar:

Sellýuloza + hloroasetik kislota → Karboksimetil sellýuloza + NaCl

Temperatura, reaksiýa wagty, reagentleriň konsentrasiýasy we pH ýaly reaksiýa şertleri, sellýuloza zynjyrynyň glýukoza birligine girizilen karboksimetil toparlarynyň ortaça sanyny aňladýan ýokary hasyllylygy we islenýän çalyşma derejesini (DS) üpjün etmek üçin seresaplylyk bilen gözegçilik edilýär.

4. Bitaraplaşdyrmak we ýuwmak:
Karboksimetilasiýa reaksiýasyndan soň, emele gelen karboksimetil sellýuloza artykmaç aşgar we reaksiýa berilmedik hloroasetik kislotany aýyrmak üçin zyýansyzlandyrylýar. Bu, adatça önümi suw ýa-da suwuk kislota ergini bilen ýuwmak arkaly, gaty CMC-ni reaksiýa garyndysyndan aýyrmak üçin süzgüç arkaly gazanylýar.

5. Arassalamak:
Arassalanan CMC soňra duz, reaksiýa berilmedik reagentler we goşmaça önümler ýaly hapalary aýyrmak üçin birnäçe gezek suw bilen ýuwulýar. Arassalanan CMC-ni ýuwulýan suwdan aýyrmak üçin süzgüç ýa-da sentrifugasiýa ulanylyp bilner.

6. Guramak:
Ahyrynda, arassalanan karboksimetil sellýuloza galyndy çyglylygy aýyrmak we gury poroşok ýa-da granulalar görnüşinde islenýän önümi almak üçin guradylýar. Guramak, soňky önümiň islenýän aýratynlyklaryna baglylykda howany guratmak, wakuum guratmak ýa-da spreý guratmak ýaly dürli usullary ulanmak arkaly amala aşyrylyp bilner.

7. Häsiýetlendirmek we hil gözegçiligi:
GuradyCMCönüm, himiki gurluşyny, çalyşma derejesini, molekulýar agramyny we arassalygyny tassyklamak üçin “Furyer” infragyzyl spektroskopiýa (FTIR), ýadro magnit rezonansy (NMR) we ýapyşyk ölçegleri ýaly dürli häsiýetlendiriş usullaryna sezewar edilýär. Önümiň göz öňünde tutulan programmalar üçin zerur talaplara laýyk gelmegini üpjün etmek üçin hil gözegçiligi synaglary hem geçirilýär.

karboksimetil sellýulozany taýýarlamak, sellýulozany tebigy çeşmelerden çykarmak, işjeňleşdirmek, karboksimetilasiýa reaksiýasy, zyýansyzlandyrmak, arassalamak, guratmak we häsiýetlendirmek ýaly birnäçe ädimleri öz içine alýar. Her ädim ýokary hasyllylygy, islenýän çalyşma derejesini we soňky önümiň hilini gazanmak üçin reaksiýa şertlerine we parametrlerine ünsli gözegçilik etmegi talap edýär. CMC, özboluşly aýratynlyklary we köp taraplylygy sebäpli dürli programmalar bilen giňden ulanylýan polimerdir.