પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝ કેવી રીતે બને છે?

પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝ (PAC) એ પાણીમાં દ્રાવ્ય સેલ્યુલોઝ વ્યુત્પન્ન છે જે વિવિધ ઉદ્યોગોમાં, ખાસ કરીને તેલ અને ગેસ ઉદ્યોગમાં ડ્રિલિંગ પ્રવાહીના ક્ષેત્રમાં વિશાળ શ્રેણીમાં એપ્લિકેશન ધરાવે છે. તે તેના ઉત્તમ rheological ગુણધર્મો, ઉચ્ચ સ્થિરતા અને અન્ય ઉમેરણો સાથે સુસંગતતા માટે જાણીતું છે. પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝના ઉત્પાદનમાં સેલ્યુલોઝ નિષ્કર્ષણ, રાસાયણિક ફેરફાર અને શુદ્ધિકરણ સહિત અનેક પગલાંનો સમાવેશ થાય છે.

1. સેલ્યુલોઝ નિષ્કર્ષણ:

પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝ માટેની પ્રારંભિક સામગ્રી સેલ્યુલોઝ છે, જે છોડની કોષની દિવાલોમાં જોવા મળતું કુદરતી પોલિમર છે. સેલ્યુલોઝ વિવિધ છોડની સામગ્રીમાંથી મેળવી શકાય છે, જેમ કે લાકડાના પલ્પ, કોટન લિન્ટર્સ અથવા અન્ય રેસાવાળા છોડ. નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયામાં નીચેના પગલાં શામેલ છે:

A. કાચા માલની તૈયારી:

લિગ્નિન, હેમિસેલ્યુલોઝ અને પેક્ટીન જેવી અશુદ્ધિઓ દૂર કરવા માટે પસંદ કરેલ છોડની સામગ્રીને પ્રીટ્રીટેડ કરવામાં આવે છે. આ સામાન્ય રીતે યાંત્રિક અને રાસાયણિક સારવારના સંયોજન દ્વારા પરિપૂર્ણ થાય છે.

b પલ્પિંગ:

પછી પ્રીટ્રીટેડ સામગ્રીને પલ્પ કરવામાં આવે છે, એક પ્રક્રિયા જે સેલ્યુલોઝ રેસાને તોડે છે. સામાન્ય પલ્પિંગ પદ્ધતિઓમાં ક્રાફ્ટ પલ્પિંગ અને સલ્ફાઈટ પલ્પિંગનો સમાવેશ થાય છે, દરેક તેના પોતાના ફાયદા અને ગેરફાયદા ધરાવે છે.

C. સેલ્યુલોઝનું વિભાજન:

પલ્પ સામગ્રીને સેલ્યુલોસિક ફાઇબરને અલગ કરવા માટે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. આમાં સામાન્ય રીતે શુદ્ધ સેલ્યુલોસિક સામગ્રી મેળવવા માટે ધોવા અને બ્લીચિંગ પ્રક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે.

2. રાસાયણિક ફેરફાર:

એકવાર સેલ્યુલોઝ મેળવી લીધા પછી, તેને રાસાયણિક રીતે સંશોધિત કરીને એનિઓનિક જૂથો દાખલ કરવામાં આવે છે, તેને પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે. આ હેતુ માટે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ એ ઇથરફિકેશન છે.

A. ઇથેરિફિકેશન:

ઈથરફિકેશનમાં ઈથર જોડાણો દાખલ કરવા માટે ઈથરાઈંગ એજન્ટ સાથે સેલ્યુલોઝની પ્રતિક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે. પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝના કિસ્સામાં, સામાન્ય રીતે કાર્બોક્સિમિથિલ જૂથો રજૂ કરવામાં આવે છે. મૂળભૂત ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં સોડિયમ મોનોક્લોરોએસેટેટ સાથેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા આ પ્રાપ્ત થાય છે.

b કાર્બોક્સિમિથિલેશન પ્રતિક્રિયા:

કાર્બોક્સિમિથિલેશન પ્રતિક્રિયામાં સેલ્યુલોઝના હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો પર હાઇડ્રોજન અણુઓને કાર્બોક્સિમિથિલ જૂથો સાથે બદલવાનો સમાવેશ થાય છે. સેલ્યુલોઝ બેકબોન પર એનિઓનિક ચાર્જની રજૂઆત માટે આ પ્રતિક્રિયા મહત્વપૂર્ણ છે.

સી. તટસ્થ:

કાર્બોક્સિમિથિલેશન પછી, કાર્બોક્સીમિથિલ જૂથને કાર્બોક્સિલેટ આયનોમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ઉત્પાદનને તટસ્થ કરવામાં આવે છે. પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝને પાણીમાં દ્રાવ્ય બનાવવા માટે આ પગલું મહત્વપૂર્ણ છે.

3. શુદ્ધિકરણ:

પછી સંશોધિત સેલ્યુલોઝને ઉપ-ઉત્પાદનો, બિનપ્રક્રિયા ન કરાયેલ રસાયણો અને કોઈપણ અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે શુદ્ધ કરવામાં આવે છે જે ચોક્કસ એપ્લિકેશનમાં તેના પ્રભાવને અસર કરી શકે છે.

A. ધોવા:

વધારાના રિએક્ટન્ટ્સ, ક્ષાર અને અન્ય અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે ઉત્પાદનોને સંપૂર્ણપણે સાફ કરવામાં આવે છે. આ હેતુ માટે ઘણીવાર પાણીનો ઉપયોગ થાય છે.

b સૂકવણી:

પ્યુરિફાઇડ પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝને પછી પાવડર અથવા દાણાદાર સ્વરૂપમાં અંતિમ ઉત્પાદન મેળવવા માટે સૂકવવામાં આવે છે.

4. ગુણવત્તા નિયંત્રણ:

પરિણામી પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝ જરૂરી સ્પષ્ટીકરણોને પૂર્ણ કરે છે તેની ખાતરી કરવા માટે સમગ્ર ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દરમિયાન ગુણવત્તા નિયંત્રણનાં પગલાં લાગુ કરવામાં આવે છે. આમાં પરમાણુ વજન, અવેજીની ડિગ્રી અને અન્ય સંબંધિત પરિમાણોનું પરીક્ષણ શામેલ છે.

5. અરજી:

પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝ વિવિધ ઉદ્યોગોમાં એપ્લિકેશન ધરાવે છે, મુખ્યત્વે તેલ અને ગેસ ક્ષેત્રમાં ડ્રિલિંગ ફ્લુઇડ સિસ્ટમ્સમાં. તે ટેકીફાયર, પ્રવાહી નુકશાન નિયંત્રણ એજન્ટ અને શેલ અવરોધક તરીકે કાર્ય કરે છે, ડ્રિલિંગ પ્રવાહીના એકંદર પ્રભાવને સુધારે છે. અન્ય એપ્લિકેશન્સમાં ખાદ્ય અને ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગોનો સમાવેશ થાય છે જ્યાં તેની પાણીની દ્રાવ્યતા અને રિઓલોજિકલ ગુણધર્મો ફાયદા આપે છે.

પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝ એ બહુમુખી અને મૂલ્યવાન સેલ્યુલોઝ વ્યુત્પન્ન છે જેના ઉત્પાદન માટે પગલાંઓની સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત શ્રેણીની જરૂર છે. છોડની સામગ્રીમાંથી સેલ્યુલોઝનું નિષ્કર્ષણ, ઇથરફિકેશન દ્વારા રાસાયણિક ફેરફાર, શુદ્ધિકરણ અને ગુણવત્તા નિયંત્રણ એ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાના અભિન્ન અંગો છે. પરિણામી પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝ એ વિવિધ ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન્સમાં મુખ્ય ઘટક છે, જે વિવિધ ફોર્મ્યુલેશનની કામગીરી અને કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવામાં મદદ કરે છે. જેમ જેમ ઉદ્યોગનો વિકાસ ચાલુ રહે છે તેમ, પોલિઆનિયોનિક સેલ્યુલોઝ જેવા વિશિષ્ટ સેલ્યુલોઝ ડેરિવેટિવ્ઝની માંગ વધવાની અપેક્ષા છે, જે સેલ્યુલોઝ મોડિફિકેશન ટેક્નોલોજી અને એપ્લિકેશન્સમાં સતત સંશોધન અને વિકાસને આગળ ધપાવે છે.