چگونه اترهای سلولزی خالص را تهیه کنیم؟

تولید اترهای سلولز خالص شامل چندین مرحله است، از استخراج سلولز از مواد گیاهی تا فرآیند اصلاح شیمیایی.

منبع سلولز: سلولز، پلی ساکارید موجود در دیواره سلولی گیاهان، به عنوان ماده خام برای اترهای سلولزی عمل می کند. منابع رایج شامل خمیر چوب، پنبه و سایر گیاهان فیبری مانند جوت یا کنف است.

خمیرسازی: خمیرسازی فرآیند جداسازی الیاف سلولزی از مواد گیاهی است. این معمولاً از طریق ابزارهای مکانیکی یا شیمیایی به دست می آید. خمیرسازی مکانیکی شامل آسیاب کردن یا پالایش مواد برای جدا کردن الیاف است، در حالی که خمیرسازی شیمیایی، مانند فرآیند کرافت، از مواد شیمیایی مانند هیدروکسید سدیم و سولفید سدیم برای حل لیگنین و همی سلولز استفاده می‌کند و سلولز را پشت سر می‌گذارد.

بلیچینگ (اختیاری): اگر خلوص بالا مورد نظر باشد، خمیر سلولز ممکن است تحت یک فرآیند سفیدکننده قرار گیرد تا هر گونه لیگنین، همی سلولز و سایر ناخالصی های باقیمانده را حذف کند. دی اکسید کلر، پراکسید هیدروژن یا اکسیژن مواد سفید کننده رایجی هستند که در این مرحله استفاده می شوند.

فعال سازی: اترهای سلولزی معمولاً از واکنش سلولز با هیدروکسیدهای فلز قلیایی برای تشکیل یک واسطه سلولز قلیایی تهیه می شوند. این مرحله شامل تورم الیاف سلولز در محلول هیدروکسید سدیم یا هیدروکسید پتاسیم در دمای بالا است. این مرحله فعال سازی سلولز را نسبت به اتریفیکاسیون واکنش پذیرتر می کند.

اتریفیکاسیون: اتریفیکاسیون مرحله کلیدی در تولید اترهای سلولزی است. این شامل وارد کردن گروه های اتر (مانند گروه های متیل، اتیل، هیدروکسی اتیل یا هیدروکسی پروپیل) بر روی ستون فقرات سلولزی است. این واکنش معمولاً با پردازش سلولز قلیایی با عوامل اتریف کننده مانند آلکیل هالیدها (مثلاً متیل کلرید برای متیل سلولز)، اکسیدهای آلکیلن (مثلاً اکسید اتیلن برای هیدروکسی اتیل سلولز) یا آلکیل هالوهیدرین ها (مثلاً پروپیلن اکسید پروپیل برای هیدروکسلوز) انجام می شود. ) تحت شرایط کنترل شده دما، فشار و pH.

خنثی سازی و شستشو: پس از اتریفیکاسیون، مخلوط واکنش برای حذف قلیایی اضافی خنثی می شود. این کار معمولاً با افزودن اسیدی مانند اسید کلریدریک یا اسید سولفوریک برای خنثی کردن قلیایی و رسوب دادن اتر سلولز انجام می شود. سپس محصول به دست آمده با آب شسته می شود تا هرگونه مواد شیمیایی و محصولات جانبی باقیمانده از بین برود.

خشک کردن: محصول اتر سلولزی شسته شده معمولا خشک می شود تا رطوبت اضافی از بین برود و فرم نهایی پودری یا دانه ای به دست آید. این کار را می توان با استفاده از تکنیک هایی مانند خشک کردن با هوا، خشک کردن با خلاء یا خشک کردن اسپری انجام داد.

کنترل کیفیت: اقدامات کنترل کیفیت برای اطمینان از خلوص، قوام و خواص مطلوب اترهای سلولزی ضروری است. این شامل آزمایش محصول برای پارامترهایی مانند درجه جایگزینی، ویسکوزیته، توزیع اندازه ذرات، محتوای رطوبت و خلوص با استفاده از تکنیک‌های تحلیلی مانند تیتراسیون، ویسکومتری و طیف‌سنجی است.

بسته بندی و نگهداری: پس از خشک شدن اترهای سلولزی و آزمایش کیفیت، آنها را در ظروف مناسب بسته بندی کرده و در شرایط کنترل شده نگهداری می کنند تا از جذب رطوبت و تخریب آن جلوگیری شود. برچسب زدن و مستندسازی مناسب جزئیات دسته نیز برای ردیابی و انطباق با مقررات مهم است.

با انجام این مراحل می توان اترهای سلولزی خالص با خواص مطلوب برای کاربردهای مختلف صنعتی از جمله دارویی، غذایی، آرایشی، منسوجات و مصالح ساختمانی تولید کرد.