શુદ્ધ સેલ્યુલોઝ ઇથર કેવી રીતે તૈયાર કરવું?

શુદ્ધ સેલ્યુલોઝ ઇથરનું ઉત્પાદન કરવા માટે છોડની સામગ્રીમાંથી સેલ્યુલોઝના નિષ્કર્ષણથી શરૂ કરીને રાસાયણિક ફેરફારની પ્રક્રિયા સુધીના ઘણા પગલાંનો સમાવેશ થાય છે.

સેલ્યુલોઝ સોર્સિંગ: સેલ્યુલોઝ, એક પોલિસેકરાઇડ જે છોડની કોષની દિવાલોમાં જોવા મળે છે, તે સેલ્યુલોઝ ઇથર્સ માટે કાચા માલ તરીકે કામ કરે છે. સામાન્ય સ્ત્રોતોમાં લાકડાનો પલ્પ, કપાસ અને અન્ય તંતુમય છોડ જેવા કે શણ અથવા શણનો સમાવેશ થાય છે.

પલ્પિંગ: પલ્પિંગ એ છોડની સામગ્રીમાંથી સેલ્યુલોઝ રેસાને અલગ કરવાની પ્રક્રિયા છે. આ સામાન્ય રીતે યાંત્રિક અથવા રાસાયણિક માધ્યમ દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. યાંત્રિક પલ્પિંગમાં તંતુઓને અલગ કરવા માટે સામગ્રીને ગ્રાઇન્ડીંગ અથવા રિફાઇનિંગનો સમાવેશ થાય છે, જ્યારે રાસાયણિક પલ્પિંગ, જેમ કે ક્રાફ્ટ પ્રક્રિયા, સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને સોડિયમ સલ્ફાઇડ જેવા રસાયણોનો ઉપયોગ લિગ્નિન અને હેમિસેલ્યુલોઝને ઓગાળીને સેલ્યુલોઝને પાછળ છોડી દે છે.

વિરંજન (વૈકલ્પિક): જો ઉચ્ચ શુદ્ધતા ઇચ્છિત હોય, તો સેલ્યુલોઝ પલ્પ કોઈપણ બાકી રહેલી લિગ્નિન, હેમિસેલ્યુલોઝ અને અન્ય અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે બ્લીચિંગ પ્રક્રિયામાંથી પસાર થઈ શકે છે. ક્લોરિન ડાયોક્સાઇડ, હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ અથવા ઓક્સિજન સામાન્ય બ્લીચિંગ એજન્ટો છે જેનો ઉપયોગ આ પગલામાં થાય છે.

સક્રિયકરણ: સેલ્યુલોઝ ઇથર્સ સામાન્ય રીતે આલ્કલી ધાતુના હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ સાથે સેલ્યુલોઝ પર પ્રતિક્રિયા કરીને આલ્કલી સેલ્યુલોઝ મધ્યવર્તી બનાવવા માટે તૈયાર કરવામાં આવે છે. આ પગલામાં એલિવેટેડ તાપમાને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અથવા પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડના દ્રાવણમાં સેલ્યુલોઝ રેસાને સોજો આવે છે. સક્રિયકરણનું આ પગલું સેલ્યુલોઝને ઇથેરફિકેશન તરફ વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ બનાવે છે.

ઈથરીફિકેશન: સેલ્યુલોઝ ઈથર્સનું ઉત્પાદન કરવામાં ઈથરીફિકેશન એ મુખ્ય પગલું છે. તેમાં સેલ્યુલોઝ બેકબોન પર ઈથર જૂથો (જેમ કે મિથાઈલ, ઈથાઈલ, હાઈડ્રોક્સીઈથાઈલ અથવા હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ જૂથો)નો સમાવેશ થાય છે. આ પ્રતિક્રિયા સામાન્ય રીતે આલ્કલી સેલ્યુલોઝને એથરીફાઈંગ એજન્ટો જેવા કે આલ્કાઈલ હલાઈડ્સ (દા.ત., મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ માટે મિથાઈલ ક્લોરાઈડ), આલ્કાઈલીન ઓક્સાઈડ્સ (દા.ત., હાઈડ્રોક્સીઈથાઈલ સેલ્યુલોઝ માટે ઈથિલીન ઓક્સાઈડ), અથવા આલ્કાઈલ હેલોહાઈડ્રિન (દા.ત., સેલ્યુલોઝ માટે પ્રોફીલોક્સાઈડ) દ્વારા કરવામાં આવે છે. તાપમાન, દબાણ અને pH ની નિયંત્રિત પરિસ્થિતિઓ હેઠળ.

નિષ્ક્રિયકરણ અને ધોવા: ઇથરિફિકેશન પછી, પ્રતિક્રિયા મિશ્રણને વધારાની આલ્કલી દૂર કરવા માટે તટસ્થ કરવામાં આવે છે. આ સામાન્ય રીતે એસિડ ઉમેરીને કરવામાં આવે છે, જેમ કે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અથવા સલ્ફ્યુરિક એસિડ, આલ્કલીને નિષ્ક્રિય કરવા અને સેલ્યુલોઝ ઈથરને અવક્ષેપિત કરવા માટે. પરિણામી ઉત્પાદન પછી કોઈપણ શેષ રસાયણો અને ઉપ-ઉત્પાદનોને દૂર કરવા માટે પાણીથી ધોવાઇ જાય છે.

સૂકવવું: ધોયેલા સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉત્પાદનને સામાન્ય રીતે વધુ પડતા ભેજને દૂર કરવા અને અંતિમ પાવડર અથવા દાણાદાર સ્વરૂપ મેળવવા માટે સૂકવવામાં આવે છે. આ હવા સૂકવણી, વેક્યૂમ સૂકવણી અથવા સ્પ્રે સૂકવણી જેવી તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે.

ગુણવત્તા નિયંત્રણ: સેલ્યુલોઝ ઇથરની શુદ્ધતા, સુસંગતતા અને ઇચ્છિત ગુણધર્મોને સુનિશ્ચિત કરવા માટે ગુણવત્તા નિયંત્રણનાં પગલાં આવશ્યક છે. આમાં ટાઇટ્રેશન, વિસ્કોમેટ્રી અને સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી જેવી વિશ્લેષણાત્મક તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને અવેજીની ડિગ્રી, સ્નિગ્ધતા, કણોનું કદ વિતરણ, ભેજનું પ્રમાણ અને શુદ્ધતા જેવા પરિમાણો માટે ઉત્પાદનનું પરીક્ષણ સામેલ છે.

પેકેજિંગ અને સંગ્રહ: એકવાર સેલ્યુલોઝ ઈથર્સ સુકાઈ જાય અને ગુણવત્તા ચકાસવામાં આવે, પછી તેને યોગ્ય કન્ટેનરમાં પેક કરવામાં આવે છે અને ભેજ શોષણ અને અધોગતિને રોકવા માટે નિયંત્રિત સ્થિતિમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે. બેચ વિગતોનું યોગ્ય લેબલીંગ અને દસ્તાવેજીકરણ પણ ટ્રેસીબિલિટી અને નિયમનકારી અનુપાલન માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

આ પગલાંને અનુસરીને, ફાર્માસ્યુટિકલ્સ, ખોરાક, સૌંદર્ય પ્રસાધનો, કાપડ અને બાંધકામ સામગ્રી સહિત વિવિધ ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો માટે ઇચ્છિત ગુણધર્મો સાથે શુદ્ધ સેલ્યુલોઝ ઇથરનું ઉત્પાદન કરવું શક્ય છે.