ہائیڈروکسیٹیل سیلولوز کی تیاری

ہائڈروکسیتھیل سیلولوز (ایچ ای سی) سیلولوز سے ماخوذ ایک غیر آئنک ، پانی میں گھلنشیل پولیمر ہے ، جو ایک قدرتی پولیمر ہے جو پودوں کی خلیوں کی دیواروں میں پایا جاتا ہے۔ یہ مختلف صنعتوں میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے ، بشمول دواسازی ، کاسمیٹکس ، پینٹ اور چپکنے والی ، اس کی عمدہ گاڑھا ہونا ، فلم تشکیل دینے اور ریولوجیکل خصوصیات کی وجہ سے۔ ہائڈروکسیتھیل سیلولوز کی تیاری میں الکلائن کے حالات میں ایتھیلین آکسائڈ کے ساتھ سیلولوز کی ایتھریشن شامل ہوتی ہے۔ اس عمل کو کئی کلیدی اقدامات میں توڑ دیا جاسکتا ہے: سیلولوز صاف کرنے ، الکلائزیشن ، ایتھریشن ، غیر جانبداری ، دھونے اور خشک کرنا۔

1. سیلولوز طہارت
ہائیڈروکسیتھیل سیلولوز کی تیاری کا پہلا قدم سیلولوز کی تطہیر ہے ، عام طور پر لکڑی کے گودا یا روئی کے لنٹروں سے حاصل کیا جاتا ہے۔ خام سیلولوز میں لِنگن ، ہیمسیلوولوز ، اور دیگر نچوڑوں جیسی نجاستوں پر مشتمل ہے جن کو کیمیائی ترمیم کے ل suitable موزوں اعلی طہارت سیلولوز حاصل کرنے کے لئے ہٹا دیا جانا چاہئے۔

اس میں شامل اقدامات:

مکینیکل پروسیسنگ: خام سیلولوز کو میکانکی طور پر اس کے سائز کو کم کرنے اور اس کے سطح کے رقبے کو بڑھانے کے لئے عملدرآمد کیا جاتا ہے ، جس سے بعد میں کیمیائی علاج کی سہولت ہوتی ہے۔
کیمیائی علاج: سیلولوز کا علاج سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ (NAOH) اور سوڈیم سلفائٹ (NA2SO3) جیسے کیمیکلز سے کیا جاتا ہے تاکہ لینگن اور ہیمسیلوولوز کو توڑ سکیں ، اس کے بعد دھونے اور بلیچنگ کے بعد بقایا نجاستوں کو دور کیا جاسکے اور سفید ، ریشوں والے سیلولوز کو حاصل کیا جاسکے۔

2. الکلائزیشن
اس کے بعد پیوریفائڈ سیلولوز کو الکلائز کیا جاتا ہے تاکہ اسے ایتھیفیکیشن کے رد عمل کے ل. چالو کیا جاسکے۔ اس میں سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ کے پانی کے حل کے ساتھ سیلولوز کا علاج کرنا شامل ہے۔

رد عمل:
سیلولوز+NaOH → الکالی سیلولوز

عمل:

سیلولوز کو پانی میں معطل کیا جاتا ہے ، اور سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ حل شامل کیا جاتا ہے۔ NAOH کی حراستی عام طور پر 10-30 ٪ سے ہوتی ہے ، اور یہ رد عمل درجہ حرارت پر 20-40 ° C کے درمیان ہوتا ہے۔
مرکب کو الکالی کے یکساں جذب کو یقینی بنانے کے لئے ہلچل مچا دی گئی ہے ، جس سے الکالی سیلولوز کی تشکیل ہوتی ہے۔ یہ انٹرمیڈیٹ ایتھیلین آکسائڈ کی طرف زیادہ رد عمل ہے ، جس سے ایتھیفیکیشن کے عمل میں مدد ملتی ہے۔

3. ایتھیفیکیشن
ہائیڈرو آکسیٹیل سیلولوز کی تیاری کا کلیدی اقدام ایتھیلین آکسائڈ کے ساتھ الکالی سیلولوز کی ایتھریشن ہے۔ اس رد عمل میں سیلولوز ریڑھ کی ہڈی میں ہائیڈرو آکسیٹیل گروپس (-CH2CH2OH) متعارف کرایا گیا ہے ، جس سے یہ پانی میں گھلنشیل ہے۔

رد عمل:
الکالی سیلولوز+ایتیلین آکسائڈ → ہائڈروکسیتھیل سیلولوز+NaOH

عمل:

ایتھیلین آکسائڈ کو الکالی سیلولوز میں شامل کیا جاتا ہے ، یا تو بیچ یا مسلسل عمل میں۔ رد عمل عام طور پر آٹوکلیو یا پریشر ری ایکٹر میں کیا جاتا ہے۔
درجہ حرارت (50-100 ° C) اور دباؤ (1-5 atm) سمیت رد عمل کے حالات ، ہائڈروکسیتھیل گروپوں کے زیادہ سے زیادہ متبادل کو یقینی بنانے کے لئے احتیاط سے کنٹرول کیے جاتے ہیں۔ متبادل کی ڈگری (ڈی ایس) اور داڑھ متبادل (ایم ایس) اہم پیرامیٹرز ہیں جو حتمی مصنوع کی خصوصیات کو متاثر کرتے ہیں۔

4. غیر جانبداری
ایتھیفیکیشن کے رد عمل کے بعد ، مرکب میں ہائیڈرو آکسیٹیل سیلولوز اور بقایا سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ شامل ہیں۔ اگلا مرحلہ غیر جانبدار ہے ، جہاں اضافی الکالی کو تیزاب ، عام طور پر ایسٹک ایسڈ (CH3COOH) یا ہائڈروکلورک ایسڈ (HCl) کا استعمال کرتے ہوئے غیر جانبدار کیا جاتا ہے۔

رد عمل: NaOH+HCl → NaCl+H2O

عمل:

ضرورت سے زیادہ گرمی سے بچنے اور ہائیڈرو آکسیٹیل سیلولوز کے انحطاط کو روکنے کے لئے تیزاب کو کنٹرول شدہ حالات میں آہستہ آہستہ رد عمل کے مرکب میں شامل کیا جاتا ہے۔
اس کے بعد غیر جانبدار مرکب کو پی ایچ ایڈجسٹمنٹ کا نشانہ بنایا جاتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جاسکے کہ یہ مطلوبہ حدود میں ہے ، عام طور پر غیر جانبدار پییچ (6-8) کے آس پاس۔
5. دھونے
غیر جانبدار ہونے کے بعد ، نمکیات اور دیگر ضمنی مصنوعات کو ہٹانے کے لئے مصنوعات کو دھویا جانا چاہئے۔ خالص ہائیڈروکسیتھیل سیلولوز حاصل کرنے کے لئے یہ اقدام بہت ضروری ہے۔

عمل:

رد عمل کا مرکب پانی سے گھٹا ہوا ہے ، اور ہائیڈرو آکسیٹیل سیلولوز فلٹریشن یا سنٹرفیوگریشن کے ذریعہ الگ کیا جاتا ہے۔
بقیہ نمکیات اور نجاست کو دور کرنے کے لئے الگ الگ ہائڈروکسیتھیل سیلولوز بار بار ڈیونائزڈ پانی سے دھویا جاتا ہے۔ دھونے کا عمل اس وقت تک جاری رہتا ہے جب تک کہ واش کا پانی ایک مخصوص چالکتا تک نہ پہنچے ، جو گھلنشیل نجاستوں کو ختم کرنے کی نشاندہی کرتا ہے۔
6. خشک
ہائیڈرو آکسیٹیل سیلولوز کی تیاری کا آخری مرحلہ خشک ہو رہا ہے۔ یہ قدم اضافی پانی کو ہٹاتا ہے ، جس سے مختلف ایپلی کیشنز کے ل suitable موزوں خشک ، پاوڈر پروڈکٹ حاصل ہوتا ہے۔

عمل:

دھوئے ہوئے ہائڈروکسیتھیل سیلولوز خشک ہونے والی ٹرے پر پھیلا ہوا ہے یا خشک کرنے والی سرنگ کے ذریعے پہنچایا جاتا ہے۔ خشک کرنے والے درجہ حرارت کو تھرمل انحطاط سے بچنے کے لئے احتیاط سے کنٹرول کیا جاتا ہے ، عام طور پر 50-80 ° C سے ہوتا ہے۔
متبادل کے طور پر ، سپرے خشک کرنے کا استعمال تیز اور موثر خشک ہونے کے لئے کیا جاسکتا ہے۔ سپرے خشک ہونے میں ، آبی ہائڈروکسیتھیل سیلولوز حل ٹھیک بوندوں میں ایٹم کیا جاتا ہے اور گرم ہوا کے دھارے میں خشک ہوجاتا ہے ، جس کے نتیجے میں ٹھیک پاؤڈر ہوتا ہے۔
اس کے بعد خشک مصنوع کو مطلوبہ ذرہ سائز پر ملا جاتا ہے اور اسٹوریج اور تقسیم کے لئے بھری ہوتی ہے۔
کوالٹی کنٹرول اور ایپلی کیشنز
تیاری کے پورے عمل کے دوران ، ہائیڈرو آکسیٹیل سیلولوز کی مستقل مزاجی اور معیار کو یقینی بنانے کے لئے سخت کوالٹی کنٹرول اقدامات پر عمل درآمد کیا جاتا ہے۔ کلیدی پیرامیٹرز جیسے واسکاسیٹی ، متبادل کی ڈگری ، نمی کی مقدار ، اور ذرہ سائز کی باقاعدگی سے نگرانی کی جاتی ہے۔

درخواستیں:

دواسازی: گولیاں ، معطلی اور مرہم جیسے فارمولیشنوں میں گاڑھا ہونے والے ایجنٹ ، بائنڈر اور اسٹیبلائزر کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔
کاسمیٹکس: کریم ، لوشن ، اور شیمپو جیسی مصنوعات کو واسکاسیٹی اور ساخت فراہم کرتا ہے۔
پینٹ اور ملعمع کاری: ایک گاڑھا اور ریولوجی ترمیم کنندہ کے طور پر کام کرتا ہے ، جس سے اطلاق کی خصوصیات اور پینٹوں کی استحکام کو بہتر بنایا جاتا ہے۔
فوڈ انڈسٹری: کھانے کی مختلف مصنوعات میں گاڑھا ، اسٹیبلائزر اور ایملسیفائر کے طور پر کام۔

ہائیڈرو آکسیٹیل سیلولوز کی تیاری میں اچھی طرح سے بیان کردہ کیمیائی اور مکینیکل عملوں کی ایک سیریز شامل ہے جس کا مقصد سیلولوز میں ترمیم کرنا ہے تاکہ ہائیڈرو آکسیٹیل گروپس کو متعارف کرایا جاسکے۔ سیلولوز صاف کرنے سے لے کر خشک ہونے تک ہر قدم ، حتمی مصنوع کے معیار اور فعالیت کا تعین کرنے میں بہت ضروری ہے۔ ہائڈروکسیتھیل سیلولوز کی ورسٹائل خصوصیات متعدد صنعتوں میں اسے ایک انمول جزو بناتی ہیں ، جس میں مختلف ایپلی کیشنز کی مخصوص ضروریات کو پورا کرنے کے لئے عین مطابق مینوفیکچرنگ طریقوں کی اہمیت کو اجاگر کیا گیا ہے۔