كيف تحضير إيثرات السليلوز النقي؟

يتضمن إنتاج إيثرات السليلوز النقي عدة خطوات ، بدءًا من استخراج السليلوز من المواد النباتية إلى عملية التعديل الكيميائي.

مصادر السليلوز: السليلوز ، عدد السكاريد الموجود في جدران الخلية من النباتات ، بمثابة المادة الخام لأثرات السليلوز. تشمل المصادر الشائعة لب الخشب والقطن والنباتات الليفية الأخرى مثل الجوت أو القنب.

اللب: اللب هو عملية فصل ألياف السليلوز عن المواد النباتية. يتم تحقيق ذلك عادة من خلال الوسائل الميكانيكية أو الكيميائية. يتضمن اللب الميكانيكي طحن أو تحسين المواد لفصل الألياف ، في حين أن اللب الكيميائي ، مثل عملية Kraft ، يستخدم مواد كيميائية مثل هيدروكسيد الصوديوم وكبريتيد الصوديوم لحل اللجنين والهيميسيلوز ، مما يترك السليلوز وراءه.

التبييض (اختياري): إذا كان المرغوب في النقاء العالي ، فقد يخضع لب السليلوز لعملية تبييض لإزالة أي اللجنين المتبقية ، والهيميسيلولوز ، وغيرها من الشوائب. ثاني أكسيد الكلور ، بيروكسيد الهيدروجين ، أو الأكسجين هي عوامل تبييض شائعة المستخدمة في هذه الخطوة.

التنشيط: عادة ما يتم تحضير إيثرات السليلوز عن طريق رد فعل السليلوز مع هيدروكسيدات المعادن القلوية لتشكيل وسيط السليلوز القلوي. تتضمن هذه الخطوة تورم ألياف السليلوز في محلول من هيدروكسيد الصوديوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم في درجة حرارة مرتفعة. خطوة التنشيط هذه تجعل السليلوز أكثر تفاعلًا نحو الأثير.

الأثير: الأثير هو الخطوة الرئيسية في إنتاج إيثرات السليلوز. يتضمن إدخال مجموعات الأثير (مثل مجموعات الميثيل أو الإيثيل أو هيدروكسي إيثيل أو مجموعات الهيدروكسيبروبيل) على العمود الفقري السليلوز. يتم إجراء هذا التفاعل عادة عن طريق علاج السليلوز القلوي مع عوامل الأثير مثل هاليدات الألكيل (مثل ، كلوريد الميثيل للسليلوز الميثيل) ، أو أكاسيد الألكلين (مثل ، أوكسيد الإيثيلين لهيدروكسيبروبوس) ، أو ألكيل هالوهيدرينز (EG ، أوكسيد البروبيلين ، ) في ظل الظروف الخاضعة للرقابة من درجة الحرارة والضغط ودرجة الحموضة.

التحييد والغسيل: بعد الأثير ، يتم تحييد خليط التفاعل لإزالة القلويات الزائدة. عادة ما يتم ذلك عن طريق إضافة حمض ، مثل حمض الهيدروكلوريك أو حمض الكبريتيك ، لتحييد القلويات وترسب الأثير السليلوز. ثم يتم غسل المنتج الناتج بالماء لإزالة أي مواد كيميائية متبقية ومنتجات ثانوية.

التجفيف: يتم تجفيف المنتج الأثير السليلوز المغسول لإزالة الرطوبة الزائدة والحصول على شكل مسحوق أو الحبيبي النهائي. يمكن القيام بذلك باستخدام تقنيات مثل تجفيف الهواء أو تجفيف الفراغ أو تجفيف الرش.

مراقبة الجودة: تعد مقاييس مراقبة الجودة ضرورية لضمان نقاء ، والاتساق ، والخصائص المطلوبة لأثرات السليلوز. يتضمن ذلك اختبار المنتج للمعلمات مثل درجة الاستبدال واللزوجة وتوزيع حجم الجسيمات ومحتوى الرطوبة والنقاء باستخدام التقنيات التحليلية مثل المعايرة ، واللزجة ، والتحليل.

التغليف والتخزين: بمجرد تجفيف إيثرات السليلوز واختبار الجودة ، يتم تعبئتها في حاويات مناسبة وتخزينها في ظل ظروف يتم التحكم فيها لمنع امتصاص الرطوبة والتدهور. يعد وضع العلامات وتوثيق تفاصيل الدُفعات المناسبة أيضًا مهمًا للتتبع والامتثال التنظيمي.

باتباع هذه الخطوات ، من الممكن إنتاج إيثرات السليلوز النقية مع الخصائص المطلوبة لمختلف التطبيقات الصناعية ، بما في ذلك الأدوية والغذاء ومستحضرات التجميل والمنسوجات ومواد البناء.