എന്താണ് സെല്ലുലോസ് ഈതർ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ?

സെല്ലുലോസ് ഈതർ ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രൊപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസിൻ്റെ പ്രതികരണ തത്വം: എച്ച്പിഎംസി ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രൊപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസിൻ്റെ ഉൽപ്പാദനം മെഥൈൽ ക്ലോറൈഡും പ്രൊപിലീൻ ഓക്‌സൈഡും എതറിഫിക്കേഷൻ ഏജൻ്റായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. രാസപ്രവർത്തന സമവാക്യം ഇതാണ്: Rcell-OH (ശുദ്ധീകരിച്ച പരുത്തി) + NaOH (സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്) , സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്) + CspanCl (മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ്) + CH2OCHCspan (പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡ്) → Rcell-O -CH2OHCHCspan (മെത്തോക്സിപ്രോൽസൈഡ്) ) + H2O (വെള്ളം)

പ്രക്രിയയുടെ ഒഴുക്ക്:

ശുദ്ധീകരിച്ച കോട്ടൺ ക്രഷിംഗ്-ക്ഷാരവൽക്കരണം-ഫീഡിംഗ്-ക്ഷാരവൽക്കരണം-ഇഥറിഫിക്കേഷൻ-ലായനി വീണ്ടെടുക്കൽ, കഴുകൽ-സെൻട്രിഫ്യൂഗൽ വേർതിരിക്കൽ-ഉണക്കൽ-ചതക്കൽ-മിക്സിംഗ് - ഉൽപ്പന്ന പാക്കേജിംഗ്

1: ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളും സഹായ വസ്തുക്കളും പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തു ശുദ്ധീകരിച്ച പരുത്തിയാണ്, കൂടാതെ സഹായ പദാർത്ഥങ്ങൾ സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്), പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡ്, മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ്, അസറ്റിക് ആസിഡ്, ടോലുയിൻ, ഐസോപ്രോപനോൾ, ഐസോപ്രോപനോൾ എന്നിവയാണ്. ശുദ്ധീകരിച്ച കോട്ടൺ ക്രഷിംഗിൻ്റെ ലക്ഷ്യം മെക്കാനിക്കൽ എനർജി വഴി ശുദ്ധീകരിച്ച പരുത്തിയുടെ സംയോജിത ഘടനയെ നശിപ്പിക്കുകയും ക്രിസ്റ്റലിനിറ്റിയും പോളിമറൈസേഷൻ ഡിഗ്രിയും കുറയ്ക്കുകയും അതിൻ്റെ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ്.

2: അളവും അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണവും: ചില ഉപകരണങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ഏതെങ്കിലും പ്രധാന, സഹായ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ ഗുണനിലവാരവും ചേർത്ത തുകയുടെ അനുപാതവും ലായകത്തിൻ്റെ സാന്ദ്രതയും ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ വിവിധ സൂചകങ്ങളെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയ സംവിധാനത്തിൽ ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ വെള്ളം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ജലവും ജൈവ ലായകങ്ങളും പൂർണ്ണമായും മിശ്രണം ചെയ്യുന്നില്ല, കൂടാതെ ജലത്തിൻ്റെ വ്യാപനം സിസ്റ്റത്തിലെ ക്ഷാരത്തിൻ്റെ വിതരണത്തെ ബാധിക്കുന്നു. ഇത് വേണ്ടത്ര ഇളക്കിയില്ലെങ്കിൽ, സെല്ലുലോസിൻ്റെ ഏകീകൃത ക്ഷാരവൽക്കരണത്തിനും എതറിഫിക്കേഷനും ഇത് ദോഷകരമാകും.

3: ഇളക്കലും കൂട്ട കൈമാറ്റവും താപ കൈമാറ്റവും: സെല്ലുലോസ് ആൽക്കലൈസേഷനും ഈതറിഫിക്കേഷനും എല്ലാം വൈവിധ്യമാർന്ന (ബാഹ്യ ശക്തിയാൽ ഇളക്കിവിടൽ) അവസ്ഥയിലാണ് നടത്തുന്നത്. ലായക സംവിധാനത്തിലെ ജലം, ക്ഷാരം, ശുദ്ധീകരിച്ച പരുത്തി, എതറിഫൈയിംഗ് ഏജൻ്റ് എന്നിവയുടെ വ്യാപനവും പരസ്പര സമ്പർക്കവും വേണ്ടത്ര ഏകീകൃതമാണോ എന്നത് ക്ഷാരവൽക്കരണത്തെയും ഇതരീകരണ ഫലങ്ങളെയും നേരിട്ട് ബാധിക്കും. ആൽക്കലൈസേഷൻ പ്രക്രിയയിൽ അസമമായ ഇളകൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ അടിയിൽ ക്ഷാര പരലുകൾക്കും മഴയ്ക്കും കാരണമാകും. മുകളിലെ പാളിയുടെ സാന്ദ്രത കുറവാണ്, ക്ഷാരവൽക്കരണം പര്യാപ്തമല്ല. തൽഫലമായി, ഈതറിഫിക്കേഷൻ പൂർത്തിയായതിന് ശേഷവും സിസ്റ്റത്തിൽ വലിയ അളവിൽ ഫ്രീ ആൽക്കലി ഉണ്ട്. ഏകീകൃതത, മോശം സുതാര്യത, കൂടുതൽ സ്വതന്ത്ര നാരുകൾ, മോശം വെള്ളം നിലനിർത്തൽ, കുറഞ്ഞ ജെൽ പോയിൻ്റ്, ഉയർന്ന PH മൂല്യം എന്നിവയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു.

4: ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയ (സ്ലറി ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയ)

(1:) കാസ്റ്റിക് സോഡ കെറ്റിലിലേക്ക് നിശ്ചിത അളവിലുള്ള ഖര ക്ഷാരവും (790Kg) വെള്ളവും (മൊത്തം സിസ്റ്റം വാട്ടർ 460Kg) ചേർക്കുക, ഇളക്കി 80 ഡിഗ്രി സ്ഥിരമായ താപനിലയിൽ 40 മിനിറ്റിലധികം ചൂടാക്കുക, ഖര ക്ഷാരം പൂർണ്ണമായും അലിഞ്ഞു.

(2:) റിയാക്ടറിലേക്ക് 6500Kg ലായനി ചേർക്കുക (ലായകത്തിലെ ഐസോപ്രോപനോളിൻ്റെയും ടോലുനീൻ്റെയും അനുപാതം ഏകദേശം 15/85 ആണ്); ആൽക്കലി റിയാക്ടറിലേക്ക് അമർത്തി, ആൽക്കലി അമർത്തിയാൽ ആൽക്കലി ടാങ്കിലേക്ക് 200Kg ലായനി തളിക്കുക. പൈപ്പ്ലൈൻ ഫ്ലഷ് ചെയ്യുക; പ്രതികരണ കെറ്റിൽ 23 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ തണുപ്പിക്കുകയും പൊടിച്ച ശുദ്ധീകരിച്ച പരുത്തി (800 കി.ഗ്രാം) ചേർക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ശുദ്ധീകരിച്ച പരുത്തി ചേർത്ത ശേഷം, 600 കിലോഗ്രാം ലായനി തളിച്ച് ക്ഷാര പ്രതികരണം ആരംഭിക്കുന്നു. ചതച്ച ശുദ്ധീകരിച്ച പരുത്തി ചേർക്കുന്നത് നിർദ്ദിഷ്ട സമയത്തിനുള്ളിൽ (7 മിനിറ്റ്) പൂർത്തിയാക്കണം (സങ്കലന സമയത്തിൻ്റെ ദൈർഘ്യം വളരെ പ്രധാനമാണ്). ശുദ്ധീകരിച്ച പരുത്തി ആൽക്കലി ലായനിയുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുമ്പോൾ, ആൽക്കലൈസേഷൻ പ്രതികരണം ആരംഭിക്കുന്നു. തീറ്റ സമയം വളരെ ദൈർഘ്യമേറിയതാണെങ്കിൽ, ശുദ്ധീകരിച്ച പരുത്തി പ്രതികരണ സംവിധാനത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്ന സമയം കാരണം ക്ഷാരവൽക്കരണത്തിൻ്റെ അളവ് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും, ഇത് അസമമായ ക്ഷാരവൽക്കരണത്തിനും ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ ഏകത കുറയുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു. അതേ സമയം, ആൽക്കലി സെല്ലുലോസ് ദീർഘനേരം വായുവുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുകയും ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുകയും വിഘടിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും, അതിൻ്റെ ഫലമായി ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ വിസ്കോസിറ്റി കുറയുന്നു. വ്യത്യസ്ത വിസ്കോസിറ്റി ലെവലുകളുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നതിന്, ക്ഷാരവൽക്കരണ പ്രക്രിയയിൽ വാക്വം, നൈട്രജൻ എന്നിവ പ്രയോഗിക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ ആൻ്റിഓക്‌സിഡൻ്റ് (ഡിക്ലോറോമീഥെയ്ൻ) ചേർക്കാം. ആൽക്കലൈസേഷൻ സമയം 120 മിനിറ്റിൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു, താപനില 20-23 ഡിഗ്രിയിൽ നിലനിർത്തുന്നു.

(3:) ക്ഷാരവൽക്കരണം അവസാനിച്ചതിന് ശേഷം, നിശ്ചിത അളവിലുള്ള ഈഥെർഫൈയിംഗ് ഏജൻ്റ് (മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ്, പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡ്) ചേർക്കുക, താപനില നിർദ്ദിഷ്ട താപനിലയിലേക്ക് ഉയർത്തുകയും നിർദ്ദിഷ്ട സമയത്തിനുള്ളിൽ എതറിഫിക്കേഷൻ പ്രതികരണം നടത്തുകയും ചെയ്യുക.

എതെരിഫിക്കേഷൻ വ്യവസ്ഥകൾ: 950Kg മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡും 303Kg പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡും. എതറിഫിക്കേഷൻ ഏജൻ്റ് ചേർത്ത് തണുപ്പിച്ച് 40 മിനിറ്റ് ഇളക്കി താപനില ഉയർത്തുക. ആദ്യത്തെ ഈതറിഫിക്കേഷൻ താപനില 56 ° C ആണ്, സ്ഥിരമായ താപനില സമയം 2.5h ആണ്, രണ്ടാമത്തെ ഈതറിഫിക്കേഷൻ താപനില 87 ° C ആണ്, സ്ഥിരമായ താപനില 2.5h ആണ്. ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപ്പൈൽ പ്രതിപ്രവർത്തനം ഏകദേശം 30 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ തുടരാം, പ്രതികരണ നിരക്ക് 50 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ വളരെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു, മെത്തോക്‌സൈലേഷൻ പ്രതികരണം 60 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ മന്ദഗതിയിലാകും, 50 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ താഴെ ദുർബലമായിരിക്കും. മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡിൻ്റെയും പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡിൻ്റെയും അളവും അനുപാതവും സമയവും, അതുപോലെ തന്നെ ഇഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രക്രിയയുടെ താപനില വർധന നിയന്ത്രണവും ഉൽപ്പന്ന ഘടനയെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു.

HPMC ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന ഉപകരണങ്ങൾ റിയാക്ടർ, ഡ്രയർ, ഗ്രാനുലേറ്റർ, പൾവറൈസർ മുതലായവയാണ്. നിലവിൽ പല വിദേശ നിർമ്മാതാക്കളും ജർമ്മനിയിൽ നിർമ്മിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ആഭ്യന്തരമായി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ, അത് ഉൽപ്പാദന ശേഷിയോ ഉൽപ്പാദന നിലവാരമോ ആകട്ടെ, ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള HPMC ഉൽപ്പാദനത്തിൻ്റെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയില്ല.

ജർമ്മനിയിൽ നിർമ്മിച്ച ഓൾ-ഇൻ-വൺ റിയാക്ടറിന് ഒരു ഉപകരണം ഉപയോഗിച്ച് ഒന്നിലധികം പ്രോസസ്സ് ഘട്ടങ്ങൾ പൂർത്തിയാക്കാൻ കഴിയും, യാന്ത്രിക നിയന്ത്രണം, സ്ഥിരമായ ഉൽപ്പന്ന ഗുണനിലവാരം, സുരക്ഷിതവും വിശ്വസനീയവുമായ ഉൽപ്പാദന പ്രവർത്തനങ്ങൾ എന്നിവ മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയും.

ശുദ്ധീകരിച്ച കോട്ടൺ, സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്, മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ്, പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡ് എന്നിവയാണ് എച്ച്പിഎംസിയുടെ ഉൽപാദനത്തിനുള്ള പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ.