كيفية تحضير اثيرات السليلوز النقية؟

يتضمن إنتاج إثيرات السليلوز النقي عدة خطوات، بدءًا من استخلاص السليلوز من المواد النباتية وحتى عملية التعديل الكيميائي.

مصادر السليلوز: السليلوز، وهو عديد السكاريد الموجود في جدران خلايا النباتات، يعمل بمثابة المادة الخام لإثيرات السليلوز. تشمل المصادر الشائعة لب الخشب والقطن والنباتات الليفية الأخرى مثل الجوت أو القنب.

اللب: اللب هو عملية فصل ألياف السليلوز عن المادة النباتية. ويتم تحقيق ذلك عادة من خلال الوسائل الميكانيكية أو الكيميائية. يتضمن اللب الميكانيكي طحن أو تكرير المواد لفصل الألياف، في حين أن اللب الكيميائي، مثل عملية كرافت، يستخدم مواد كيميائية مثل هيدروكسيد الصوديوم وكبريتيد الصوديوم لإذابة اللجنين والهيميسيلولوز، تاركًا السليلوز وراءه.

التبييض (اختياري): إذا كانت هناك رغبة في درجة نقاء عالية، فقد يخضع لب السليلوز لعملية تبييض لإزالة أي بقايا من اللجنين والهيميسيلولوز والشوائب الأخرى. يعد ثاني أكسيد الكلور، أو بيروكسيد الهيدروجين، أو الأكسجين من عوامل التبييض الشائعة المستخدمة في هذه الخطوة.

التنشيط: يتم تحضير إثيرات السليلوز عادةً عن طريق تفاعل السليلوز مع هيدروكسيدات الفلز القلوي لتكوين وسيط السليلوز القلوي. تتضمن هذه الخطوة نفخ ألياف السليلوز في محلول هيدروكسيد الصوديوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم عند درجة حرارة مرتفعة. خطوة التنشيط هذه تجعل السليلوز أكثر تفاعلًا تجاه الأثير.

الأثير: الأثير هو الخطوة الأساسية في إنتاج إثيرات السليلوز. يتضمن إدخال مجموعات الأثير (مثل مجموعات الميثيل أو الإيثيل أو الهيدروكسي إيثيل أو الهيدروكسي بروبيل) على العمود الفقري للسليلوز. يتم إجراء هذا التفاعل عادةً عن طريق معالجة السليلوز القلوي بعوامل أثيرية مثل هاليدات الألكيل (على سبيل المثال، كلوريد الميثيل لسليلوز الميثيل)، وأكاسيد الألكيلين (على سبيل المثال، أكسيد الإيثيلين لهيدروكسي إيثيل السليلوز)، أو هالوهيدرين الألكيل (على سبيل المثال، أكسيد البروبيلين لهيدروكسي بروبيل السليلوز). ) تحت ظروف يمكن التحكم فيها من درجة الحرارة والضغط ودرجة الحموضة.

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

التجفيف: عادة ما يتم تجفيف منتج إيثر السليلوز المغسول لإزالة الرطوبة الزائدة والحصول على الشكل المسحوق أو الحبيبي النهائي. ويمكن القيام بذلك باستخدام تقنيات مثل التجفيف بالهواء، أو التجفيف بالفراغ، أو التجفيف بالرش.

مراقبة الجودة: تعتبر تدابير مراقبة الجودة ضرورية لضمان النقاء والاتساق والخصائص المرغوبة لإثيرات السليلوز. يتضمن ذلك اختبار المنتج لمعلمات مثل درجة الاستبدال، واللزوجة، وتوزيع حجم الجسيمات، ومحتوى الرطوبة، والنقاء باستخدام تقنيات تحليلية مثل المعايرة، وقياس اللزوجة، والتحليل الطيفي.

التعبئة والتغليف والتخزين: بمجرد تجفيف إيثرات السليلوز واختبار جودتها، يتم تعبئتها في حاويات مناسبة وتخزينها تحت ظروف خاضعة للرقابة لمنع امتصاص الرطوبة وتدهورها. يعد وضع العلامات والتوثيق المناسب لتفاصيل الدفعة أمرًا مهمًا أيضًا للتتبع والامتثال التنظيمي.

باتباع هذه الخطوات، من الممكن إنتاج إثيرات السليلوز النقية ذات الخصائص المطلوبة لمختلف التطبيقات الصناعية، بما في ذلك الأدوية والمواد الغذائية ومستحضرات التجميل والمنسوجات ومواد البناء.