पॉलीएनियोनिक सेलूलोज़ कैसे बनता है?

पॉलीएनियोनिक सेलूलोज़ (पीएसी) एक पानी में घुलनशील सेलूलोज़ व्युत्पन्न है जिसका विभिन्न उद्योगों में व्यापक अनुप्रयोग है, विशेष रूप से तेल और गैस उद्योग में ड्रिलिंग तरल पदार्थ के क्षेत्र में। यह अपने उत्कृष्ट रियोलॉजिकल गुणों, उच्च स्थिरता और अन्य एडिटिव्स के साथ अनुकूलता के लिए जाना जाता है। पॉलीएनियोनिक सेल्युलोज के उत्पादन में सेल्युलोज निष्कर्षण, रासायनिक संशोधन और शुद्धिकरण सहित कई चरण शामिल हैं।

1. सेलूलोज़ निष्कर्षण:

पॉलीएनियोनिक सेल्युलोज़ के लिए प्रारंभिक सामग्री सेल्युलोज़ है, जो पौधों की कोशिका दीवारों में पाया जाने वाला एक प्राकृतिक बहुलक है। सेलूलोज़ को विभिन्न पौधों की सामग्रियों से प्राप्त किया जा सकता है, जैसे लकड़ी का गूदा, कपास के लिंटर, या अन्य रेशेदार पौधे। निष्कर्षण प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

ए. कच्चे माल की तैयारी:

लिग्निन, हेमीसेल्यूलोज और पेक्टिन जैसी अशुद्धियों को दूर करने के लिए चयनित पादप सामग्रियों का पूर्व उपचार किया जाता है। यह आमतौर पर यांत्रिक और रासायनिक उपचारों के संयोजन के माध्यम से पूरा किया जाता है।

बी। पल्पिंग:

फिर पहले से उपचारित सामग्री को लुगदी बना लिया जाता है, यह एक प्रक्रिया है जो सेल्युलोज फाइबर को तोड़ देती है। सामान्य पल्पिंग विधियों में क्राफ्ट पल्पिंग और सल्फाइट पल्पिंग शामिल हैं, प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं।

C. सेल्युलोज का पृथक्करण:

लुगदी सामग्री को सेल्यूलोसिक फाइबर को अलग करने के लिए संसाधित किया जाता है। इसमें आमतौर पर शुद्ध सेल्युलोसिक सामग्री प्राप्त करने के लिए धुलाई और ब्लीचिंग प्रक्रिया शामिल होती है।

2. रासायनिक संशोधन:

एक बार सेल्युलोज प्राप्त हो जाने के बाद, इसे रासायनिक रूप से संशोधित करके आयनिक समूहों को शामिल किया जाता है, और इसे पॉलीएनियोनिक सेल्युलोज में परिवर्तित किया जाता है। इस प्रयोजन के लिए आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली विधि ईथरीकरण है।

ए. ईथरीकरण:

ईथरीकरण में ईथर लिंकेज पेश करने के लिए ईथरीकरण एजेंट के साथ सेलूलोज़ की प्रतिक्रिया शामिल होती है। पॉलीएनियोनिक सेलूलोज़ के मामले में, कार्बोक्सिमिथाइल समूह आमतौर पर पेश किए जाते हैं। यह एक बुनियादी उत्प्रेरक की उपस्थिति में सोडियम मोनोक्लोरोएसीटेट के साथ प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है।

बी। कार्बोक्सिमिथाइलेशन प्रतिक्रिया:

कार्बोक्सिमिथाइलेशन प्रतिक्रिया में सेलूलोज़ के हाइड्रॉक्सिल समूहों पर कार्बोक्सिमिथाइल समूहों के साथ हाइड्रोजन परमाणुओं का प्रतिस्थापन शामिल है। यह प्रतिक्रिया सेलूलोज़ रीढ़ पर आयनिक आवेशों की शुरूआत के लिए महत्वपूर्ण है।

सी. बेअसर:

कार्बोक्सिमिथाइलेशन के बाद, कार्बोक्सिमिथाइल समूह को कार्बोक्सिलेट आयनों में परिवर्तित करने के लिए उत्पाद को बेअसर कर दिया जाता है। यह कदम पॉलीएनियोनिक सेलूलोज़ को पानी में घुलनशील बनाने के लिए महत्वपूर्ण है।

3. शुद्धि:

फिर संशोधित सेलूलोज़ को उप-उत्पादों, अप्रतिक्रिया न किए गए रसायनों और किसी भी अशुद्धता को हटाने के लिए शुद्ध किया जाता है जो किसी विशिष्ट अनुप्रयोग में इसके प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है।

ए. धुलाई:

अतिरिक्त अभिकारकों, लवणों और अन्य अशुद्धियों को हटाने के लिए उत्पादों को अच्छी तरह से साफ किया जाता है। इस उद्देश्य के लिए अक्सर पानी का उपयोग किया जाता है।

बी। सुखाना:

फिर शुद्ध किए गए पॉलीएनियोनिक सेलूलोज़ को पाउडर या दानेदार रूप में अंतिम उत्पाद प्राप्त करने के लिए सुखाया जाता है।

4. गुणवत्ता नियंत्रण:

गुणवत्ता नियंत्रण उपायों को पूरी विनिर्माण प्रक्रिया में लागू किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि परिणामी पॉलीएनियोनिक सेलूलोज़ आवश्यक विनिर्देशों को पूरा करता है। इसमें आणविक भार, प्रतिस्थापन की डिग्री और अन्य प्रासंगिक मापदंडों का परीक्षण शामिल है।

5. आवेदन:

पॉलीएनियोनिक सेलूलोज़ का विभिन्न उद्योगों में अनुप्रयोग होता है, मुख्य रूप से तेल और गैस क्षेत्र में ड्रिलिंग द्रव प्रणालियों में। यह एक टैकिफायर, द्रव हानि नियंत्रण एजेंट और शेल अवरोधक के रूप में कार्य करता है, जिससे ड्रिलिंग द्रव के समग्र प्रदर्शन में सुधार होता है। अन्य अनुप्रयोगों में खाद्य और दवा उद्योग शामिल हैं जहां इसकी पानी में घुलनशीलता और रियोलॉजिकल गुण लाभ प्रदान करते हैं।

पॉलीएनियोनिक सेलूलोज़ एक बहुमुखी और मूल्यवान सेलूलोज़ व्युत्पन्न है जिसके उत्पादन के लिए चरणों की एक अच्छी तरह से परिभाषित श्रृंखला की आवश्यकता होती है। पादप सामग्री से सेलूलोज़ का निष्कर्षण, ईथरीकरण के माध्यम से रासायनिक संशोधन, शुद्धिकरण और गुणवत्ता नियंत्रण विनिर्माण प्रक्रिया के अभिन्न अंग हैं। परिणामी पॉलीएनियोनिक सेलूलोज़ विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों में एक प्रमुख घटक है, जो विभिन्न फॉर्मूलेशन के प्रदर्शन और कार्यक्षमता को बेहतर बनाने में मदद करता है। जैसे-जैसे उद्योग का विकास जारी है, पॉलीएनियोनिक सेलूलोज़ जैसे विशेष सेलूलोज़ डेरिवेटिव की मांग बढ़ने की उम्मीद है, जिससे सेलूलोज़ संशोधन प्रौद्योगिकियों और अनुप्रयोगों में अनुसंधान और विकास जारी रहेगा।