Ինչպե՞ս պատրաստել մաքուր ցելյուլոզային եթերներ:

Մաքուր ցելյուլոզային եթերների արտադրությունը ներառում է մի քանի փուլ՝ սկսած բույսերի նյութերից ցելյուլոզայի արդյունահանումից մինչև քիմիական ձևափոխման գործընթացը:

Ցելյուլոզայի աղբյուր՝ ցելյուլոզը՝ պոլիսախարիդ, որը հայտնաբերված է բույսերի բջջային պատերում, ծառայում է որպես ցելյուլոզային եթերների հումք։ Ընդհանուր աղբյուրները ներառում են փայտի միջուկը, բամբակը և այլ մանրաթելային բույսեր, ինչպիսիք են ջուտը կամ կանեփը:

Ցելյուլոզ: Ցելյուլոզային մանրաթելերը բուսական նյութից բաժանելու գործընթացն է: Սա սովորաբար ձեռք է բերվում մեխանիկական կամ քիմիական միջոցներով: Մեխանիկական pulping-ը ներառում է մանրաթելեր առանձնացնելու համար նյութը մանրացնելը կամ զտելը, մինչդեռ քիմիական pulping-ը, ինչպիսին է kraft գործընթացը, օգտագործում է քիմիական նյութեր, ինչպիսիք են նատրիումի հիդրօքսիդը և նատրիումի սուլֆիդը, լուծարելու lignin-ը և hemicellulose-ը՝ թողնելով ցելյուլոզը:

Սպիտակեցում (ըստ ցանկության). Եթե ցանկալի է բարձր մաքրություն, ցելյուլոզային միջուկը կարող է ենթարկվել սպիտակեցման գործընթացի՝ մնացյալ լիգնինը, կիսցելյուլոզը և այլ կեղտերը հեռացնելու համար: Քլորի երկօքսիդը, ջրածնի պերօքսիդը կամ թթվածինը սովորական սպիտակեցնող նյութեր են, որոնք օգտագործվում են այս քայլում:

Ակտիվացում. Ցելյուլոզային եթերները սովորաբար պատրաստվում են՝ ցելյուլոզը փոխազդելով ալկալային մետաղների հիդրօքսիդների հետ՝ առաջացնելով ալկալային ցելյուլոզային միջանկյալ նյութ: Այս քայլը ներառում է ցելյուլոզային մանրաթելերի ուռչում նատրիումի հիդրօքսիդի կամ կալիումի հիդրօքսիդի լուծույթում բարձր ջերմաստիճանում: Ակտիվացման այս քայլը ցելյուլոզն ավելի ռեակտիվ է դարձնում եթերացման նկատմամբ:

Եթերիֆիկացում. Եթերացումը ցելյուլոզային եթերների արտադրության հիմնական քայլն է: Այն ներառում է եթերային խմբեր (օրինակ՝ մեթիլ, էթիլ, հիդրօքսիէթիլ կամ հիդրօքսիպրոպիլ խմբեր) ցելյուլոզային ողնաշարի վրա: Այս ռեակցիան սովորաբար իրականացվում է ալկալային ցելյուլոզայի մշակմամբ եթերիֆիկացնող նյութերով, ինչպիսիք են ալկիլ հալոգենիդները (օրինակ՝ մեթիլքլորիդը՝ մեթիլ ցելյուլոզայի համար), ալկիլեն օքսիդները (օրինակ՝ էթիլեն օքսիդը՝ հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզայի համար) կամ ալկիլ հալոհիդրինները (օրինակ՝ պրոպիլեն օքսիդը՝ հիդրոքսելի համար։ ) ջերմաստիճանի, ճնշման և pH-ի վերահսկվող պայմաններում:

Չեզոքացում և լվացում. Եթերիֆիկացումից հետո ռեակցիայի խառնուրդը չեզոքացվում է՝ ավելորդ ալկալը հեռացնելու համար: Սա սովորաբար արվում է՝ ավելացնելով թթու, օրինակ՝ աղաթթու կամ ծծմբաթթու՝ ալկալին չեզոքացնելու և ցելյուլոզային եթերը նստեցնելու համար։ Ստացված արտադրանքն այնուհետև լվանում են ջրով, որպեսզի հեռացնեն մնացորդային քիմիական նյութերը և կողմնակի արտադրանքները:

Չորացում. Լվացված ցելյուլոզային եթերի արտադրանքը սովորաբար չորանում է ավելորդ խոնավությունը հեռացնելու և վերջնական փոշիացված կամ հատիկավոր ձևը ստանալու համար: Դա կարելի է անել՝ օգտագործելով այնպիսի մեթոդներ, ինչպիսիք են օդի չորացումը, վակուումային չորացումը կամ չորացումը ցողացիրով:

Որակի վերահսկում. Որակի վերահսկման միջոցառումները կարևոր են ցելյուլոզային եթերների մաքրությունը, հետևողականությունը և ցանկալի հատկությունները ապահովելու համար: Սա ներառում է արտադրանքի փորձարկում այնպիսի պարամետրերի համար, ինչպիսիք են փոխարինման աստիճանը, մածուցիկությունը, մասնիկների չափի բաշխումը, խոնավության պարունակությունը և մաքրությունը՝ օգտագործելով վերլուծական մեթոդներ, ինչպիսիք են տիտրումը, մածուցիկությունը և սպեկտրոսկոպիան:

Փաթեթավորում և պահպանում. Երբ ցելյուլոզային եթերները չորանում են և որակը ստուգվում, դրանք փաթեթավորվում են համապատասխան տարաների մեջ և պահվում վերահսկվող պայմաններում՝ խոնավության կլանումը և քայքայումը կանխելու համար: Խմբաքանակի մանրամասների պատշաճ մակնշումը և փաստաթղթավորումը նույնպես կարևոր են հետագծելիության և կանոնակարգային համապատասխանության համար:

Հետևելով այս քայլերին՝ հնարավոր է արտադրել մաքուր ցելյուլոզային եթերներ՝ ցանկալի հատկություններով տարբեր արդյունաբերական կիրառությունների համար, ներառյալ դեղագործությունը, սննդամթերքը, կոսմետիկան, տեքստիլը և շինանյութերը: