সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ উত্পাদন প্রক্রিয়া এবং বৈশিষ্ট্য

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ (Na-CMC) হল সেলুলোজ থেকে প্রাপ্ত একটি জল-দ্রবণীয় পলিমার, যা খাদ্য, ফার্মাসিউটিক্যালস, প্রসাধনী, টেক্সটাইল এবং তেল ড্রিলিং এর মতো বিভিন্ন শিল্প প্রয়োগে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি তার চমৎকার ঘন, স্থিতিশীল এবং বাঁধাই বৈশিষ্ট্যের জন্য পরিচিত। এই নিবন্ধে, আমরা সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজের উত্পাদন প্রক্রিয়া এবং বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ে আলোচনা করব।

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ উত্পাদন প্রক্রিয়া

Na-CMC উৎপাদনে কাঠের সজ্জা, তুলার লিন্টার বা অন্যান্য উৎস থেকে সেলুলোজ নিষ্কাশন সহ বেশ কয়েকটি ধাপ জড়িত, যার পরে কার্বোক্সিমিথাইল গ্রুপ তৈরির জন্য সেলুলোজ পরিবর্তন করা। Na-CMC এর উত্পাদন প্রক্রিয়াকে নিম্নরূপ সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারে:

1. সেলুলোজ নিষ্কাশন: সেলুলোজ কাঠের সজ্জা বা অন্যান্য উত্স থেকে যান্ত্রিক এবং রাসায়নিক চিকিত্সার একটি সিরিজের মাধ্যমে নিষ্কাশন করা হয়, যার মধ্যে রয়েছে পাল্পিং, ব্লিচিং এবং পরিশোধন।
2. ক্ষার চিকিত্সা: নিষ্কাশিত সেলুলোজকে একটি শক্তিশালী ক্ষারীয় দ্রবণ দিয়ে চিকিত্সা করা হয়, সাধারণত সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NaOH), সেলুলোজ ফাইবারগুলিকে স্ফীত করতে এবং প্রতিক্রিয়াশীল হাইড্রক্সিল গ্রুপগুলিকে প্রকাশ করতে।
3. ইথারিফিকেশন: ফোলা সেলুলোজ ফাইবারগুলি সোডিয়াম মনোক্লোরোসেটেট (SMCA) এর সাথে বিক্রিয়া করে সোডিয়াম কার্বোনেট (Na2CO3) এর মতো ক্ষারীয় অনুঘটকের উপস্থিতিতে সেলুলোজ মেরুদণ্ডে কার্বক্সিমিথাইল গ্রুপগুলি প্রবর্তন করে।
4. নিরপেক্ষকরণ: কার্বক্সিমিথাইলেড সেলুলোজকে তারপরে একটি অ্যাসিড যেমন হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড (HCl) বা সালফিউরিক অ্যাসিড (H2SO4) দিয়ে নিরপেক্ষ করে Na-CMC গঠন করা হয়।
5. বিশুদ্ধকরণ এবং শুকানো: Na-CMC কোন অমেধ্য অপসারণ করার জন্য ধোয়া এবং ফিল্টারিং দ্বারা বিশুদ্ধ করা হয় এবং তারপর একটি মুক্ত-প্রবাহিত পাউডার পাওয়ার জন্য শুকানো হয়।

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ এর বৈশিষ্ট্য

Na-CMC-এর বৈশিষ্ট্যগুলি প্রতিস্থাপনের ডিগ্রি (DS) এর উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হতে পারে, যা সেলুলোজের অ্যানহাইড্রোগ্লুকোজ ইউনিট (AGU) প্রতি কার্বক্সিমিথাইল গ্রুপের সংখ্যা নির্দেশ করে। Na-CMC এর কিছু মূল বৈশিষ্ট্য হল:

1. দ্রবণীয়তা: Na-CMC অত্যন্ত জল-দ্রবণীয় এবং জলে পরিষ্কার, সান্দ্র দ্রবণ তৈরি করতে পারে।
2. সান্দ্রতা: Na-CMC সমাধানগুলির সান্দ্রতা পলিমারের ঘনত্ব, ডিএস এবং আণবিক ওজনের উপর নির্ভর করে। Na-CMC তার চমত্কার ঘন করার বৈশিষ্ট্যের জন্য পরিচিত এবং এটি সমাধান এবং সাসপেনশনের সান্দ্রতা বাড়ানোর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।
3. pH স্থিতিশীলতা: Na-CMC অম্লীয় থেকে ক্ষারীয় পর্যন্ত পিএইচ মানগুলির বিস্তৃত পরিসরে স্থিতিশীল, এটি বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
4. লবণ সহনশীলতা: Na-CMC লবণের প্রতি অত্যন্ত সহনশীল এবং ইলেক্ট্রোলাইটের উপস্থিতিতে এর সান্দ্রতা এবং স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে পারে।
5. তাপীয় স্থিতিশীলতা: Na-CMC উচ্চ তাপমাত্রায় স্থিতিশীল এবং বিভিন্ন শিল্প প্রক্রিয়ায় ব্যবহার করা যেতে পারে যার জন্য উচ্চ-তাপমাত্রা প্রয়োজন।
6. বায়োডিগ্রেডেবিলিটি: Na-CMC বায়োডিগ্রেডেবল এবং নিরাপদে পরিবেশে নিষ্পত্তি করা যায়।

উপসংহার

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ একটি বহুমুখী পলিমার যা এর চমৎকার ঘন, স্থিতিশীল এবং বাঁধাই বৈশিষ্ট্যের কারণে বিভিন্ন শিল্প অ্যাপ্লিকেশনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। Na-CMC-এর উত্পাদন প্রক্রিয়ার মধ্যে সেলুলোজ নিষ্কাশন জড়িত এবং তারপরে কার্বোক্সিমিথাইল গ্রুপ তৈরি করতে সেলুলোজের পরিবর্তন করা হয়। Na-CMC এর বেশ কয়েকটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে যেমন দ্রবণীয়তা, সান্দ্রতা, pH স্থিতিশীলতা, লবণ সহনশীলতা, তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং জৈব-অবচনযোগ্যতা, যা এটিকে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। Na-CMC-এর বৈশিষ্ট্যগুলি প্রতিস্থাপনের মাত্রা, আণবিক ওজন এবং ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ করে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে, এটি বিভিন্ন শিল্প প্রক্রিয়ার জন্য একটি মূল্যবান হাতিয়ার করে তোলে।