ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസിൻ്റെ ഉൽപാദന പ്രക്രിയ എന്താണ്?

ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസ് (എച്ച്ഇസി) നിർമ്മാണം, കോട്ടിംഗുകൾ, പെട്രോളിയം, ദൈനംദിന രാസവസ്തുക്കൾ, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു അയോണിക് ഇതര സെല്ലുലോസ് ഈതർ ആണ്. ഇതിന് നല്ല കട്ടിയാക്കൽ, സസ്പെൻഷൻ, ഡിസ്പർഷൻ, എമൽസിഫിക്കേഷൻ, ഫിലിം-ഫോർമിംഗ്, പ്രൊട്ടക്റ്റീവ് കൊളോയിഡ്, മറ്റ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ എന്നിവയുണ്ട്, കൂടാതെ ഒരു പ്രധാന കട്ടിയുള്ളതും സ്റ്റെബിലൈസറുമാണ്.

1. അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ തയ്യാറാക്കൽ
ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസിൻ്റെ പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തു സ്വാഭാവിക സെല്ലുലോസ് ആണ്. സെല്ലുലോസ് സാധാരണയായി മരം, പരുത്തി അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് സസ്യങ്ങളിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നു. സെല്ലുലോസ് വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ പ്രക്രിയ താരതമ്യേന ലളിതമാണ്, എന്നാൽ അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ പ്രകടനം ഉറപ്പാക്കാൻ ഉയർന്ന പരിശുദ്ധി ആവശ്യമാണ്. ഇക്കാരണത്താൽ, കെമിക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ മെക്കാനിക്കൽ രീതികൾ സാധാരണയായി സെല്ലുലോസിനെ പ്രീ-ട്രീറ്റ് ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഡിഫാറ്റിംഗ്, ഡി-ഇപ്യുരിറ്റി, ബ്ലീച്ചിംഗ്, മറ്റ് സ്റ്റെപ്പുകൾ എന്നിവയും മാലിന്യങ്ങളും സെല്ലുലോസ് ഇതര ഘടകങ്ങളും നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള മറ്റ് നടപടികൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.

2. ആൽക്കലൈസേഷൻ ചികിത്സ
ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസിൻ്റെ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിലെ ഒരു പ്രധാന ഘട്ടമാണ് ആൽക്കലൈസേഷൻ ചികിത്സ. സെല്ലുലോസ് തന്മാത്രാ ശൃംഖലയിലെ ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പ് (-OH) സജീവമാക്കുക എന്നതാണ് ഈ ഘട്ടത്തിൻ്റെ ഉദ്ദേശ്യം. സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (NaOH) ലായനി സാധാരണയായി ആൽക്കലൈസിംഗ് ഏജൻ്റായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. നിർദ്ദിഷ്ട പ്രക്രിയ ഇതാണ്: സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ലായനിയിൽ സെല്ലുലോസ് കലർത്തുക, ആൽക്കലൈൻ അവസ്ഥയിൽ സെല്ലുലോസ് പൂർണ്ണമായി വീർക്കുകയും ചിതറുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ സമയത്ത്, സെല്ലുലോസ് തന്മാത്രകളിലെ ഹൈഡ്രോക്സൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ കൂടുതൽ സജീവമായിത്തീരുന്നു, തുടർന്നുള്ള ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രതികരണത്തിന് തയ്യാറെടുക്കുന്നു.

3. Etherification പ്രതികരണം
ഹൈഡ്രോക്‌സിതൈൽ സെല്ലുലോസിൻ്റെ ഉൽപാദനത്തിലെ പ്രധാന ഘട്ടമാണ് എതറിഫിക്കേഷൻ പ്രതികരണം. ആൽക്കലിനൈസേഷൻ ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം സെല്ലുലോസിലേക്ക് എഥിലീൻ ഓക്സൈഡ് (എഥിലീൻ ഓക്സൈഡ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു) അവതരിപ്പിക്കുക, കൂടാതെ സെല്ലുലോസ് തന്മാത്രകളിലെ ഹൈഡ്രോക്സൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുക എന്നതാണ് ഈ പ്രക്രിയ. പ്രതികരണം സാധാരണയായി ഒരു അടഞ്ഞ റിയാക്ടറിലാണ് നടത്തുന്നത്, പ്രതികരണത്തിൻ്റെ താപനില സാധാരണയായി 50-100 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ പ്രതികരണ സമയം നിരവധി മണിക്കൂർ മുതൽ പത്ത് മണിക്കൂറിലധികം വരെയാണ്. പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ അന്തിമ ഉൽപ്പന്നം ഭാഗികമായി ഹൈഡ്രോക്സിതൈലേറ്റഡ് സെല്ലുലോസ് ഈതർ ആണ്.

4. ന്യൂട്രലൈസേഷനും കഴുകലും
ഈതറിഫിക്കേഷൻ പ്രതികരണം പൂർത്തിയായ ശേഷം, റിയാക്ടൻ്റുകളിൽ സാധാരണയായി വലിയ അളവിൽ പ്രതികരിക്കാത്ത ക്ഷാരവും ഉപോൽപ്പന്നങ്ങളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ശുദ്ധമായ ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസ് ഉൽപ്പന്നം ലഭിക്കുന്നതിന്, ന്യൂട്രലൈസേഷനും വാഷിംഗ് ചികിത്സയും നടത്തണം. സാധാരണഗതിയിൽ, പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലെ ശേഷിക്കുന്ന ക്ഷാരത്തെ നിർവീര്യമാക്കാൻ നേർപ്പിച്ച ആസിഡ് (നേർപ്പിച്ച ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ് പോലുള്ളവ) ഉപയോഗിക്കുന്നു, തുടർന്ന് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന മാലിന്യങ്ങളും ഉപോൽപ്പന്നങ്ങളും നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി റിയാക്ടൻ്റുകൾ വലിയ അളവിൽ വെള്ളം ഉപയോഗിച്ച് ആവർത്തിച്ച് കഴുകുന്നു. കഴുകിയ ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസ് നനഞ്ഞ ഫിൽട്ടർ കേക്കിൻ്റെ രൂപത്തിൽ നിലവിലുണ്ട്.

5. നിർജ്ജലീകരണം, ഉണക്കൽ
കഴുകിയ ശേഷം നനഞ്ഞ കേക്കിൽ ഉയർന്ന ജലാംശം ഉള്ളതിനാൽ പൊടിച്ച ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസ് ഉൽപ്പന്നം ലഭിക്കാൻ നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത് ഉണക്കേണ്ടതുണ്ട്. ജലത്തിൻ്റെ ഭൂരിഭാഗവും നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി വാക്വം ഫിൽട്ടറേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ അപകേന്ദ്ര വേർതിരിക്കൽ വഴിയാണ് നിർജ്ജലീകരണം സാധാരണയായി നടത്തുന്നത്. തുടർന്ന്, നനഞ്ഞ കേക്ക് ഉണങ്ങാൻ ഉണക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണങ്ങളിലേക്ക് അയയ്ക്കുന്നു. ഡ്രം ഡ്രയർ, ഫ്ലാഷ് ഡ്രയർ, സ്പ്രേ ഡ്രയറുകൾ എന്നിവ സാധാരണ ഉണക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഉൽപന്നത്തിൻ്റെ ശോഷണം അല്ലെങ്കിൽ പ്രകടന ശോഷണം ഉണ്ടാക്കുന്നതിൽ നിന്ന് അമിതമായ താപനില തടയുന്നതിന് ഉണക്കൽ താപനില സാധാരണയായി 60-120 ഡിഗ്രിയിൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു.

6. ഗ്രൈൻഡിംഗും സ്ക്രീനിംഗും
ഉണക്കിയ ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസ് സാധാരണയായി ഒരു വലിയ ബ്ലോക്ക് അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രാനുലാർ മെറ്റീരിയലാണ്. ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ ഉപയോഗം സുഗമമാക്കുന്നതിനും ചിതറിക്കിടക്കുന്നതിന് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും, അത് ഗ്രൗണ്ട് ചെയ്ത് സ്ക്രീനിംഗ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. ഗ്രൈൻഡിംഗ് സാധാരണയായി ഒരു മെക്കാനിക്കൽ ഗ്രൈൻഡർ ഉപയോഗിച്ച് വലിയ വസ്തുക്കളെ പൊടിയാക്കി പൊടിക്കുന്നു. അന്തിമ ഉൽപന്നത്തിൻ്റെ ഏകീകൃത സൂക്ഷ്മത ഉറപ്പാക്കാൻ വ്യത്യസ്‌ത അപ്പേർച്ചറുകളുള്ള സ്‌ക്രീനുകളിലൂടെ സൂക്ഷ്മ പൊടിയിൽ ആവശ്യമായ കണിക വലുപ്പത്തിൽ എത്താത്ത പരുക്കൻ കണങ്ങളെ വേർതിരിക്കുന്നതാണ് സ്‌ക്രീനിംഗ്.

7. ഉൽപ്പന്ന പാക്കേജിംഗും സംഭരണവും
ഗ്രൈൻഡിംഗിനും സ്ക്രീനിംഗിനും ശേഷമുള്ള ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസ് ഉൽപ്പന്നത്തിന് ഒരു നിശ്ചിത ദ്രവ്യതയും ഡിസ്പേഴ്സബിലിറ്റിയും ഉണ്ട്, ഇത് നേരിട്ട് പ്രയോഗിക്കുന്നതിനോ കൂടുതൽ പ്രോസസ്സിംഗിനോ അനുയോജ്യമാണ്. ഗതാഗതത്തിലും സംഭരണത്തിലും ഈർപ്പം, മലിനീകരണം അല്ലെങ്കിൽ ഓക്സിഡേഷൻ എന്നിവ തടയുന്നതിന് അന്തിമ ഉൽപ്പന്നം പാക്കേജുചെയ്ത് സൂക്ഷിക്കേണ്ടതുണ്ട്. അലൂമിനിയം ഫോയിൽ ബാഗുകൾ അല്ലെങ്കിൽ മൾട്ടി-ലെയർ കോമ്പോസിറ്റ് ബാഗുകൾ പോലുള്ള ഈർപ്പം-പ്രൂഫ്, ആൻ്റി-ഓക്സിഡേഷൻ പാക്കേജിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ സാധാരണയായി പാക്കേജിംഗിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. പാക്കേജിംഗിന് ശേഷം, ഉൽപ്പന്നം തണുത്തതും വരണ്ടതുമായ അന്തരീക്ഷത്തിൽ സൂക്ഷിക്കണം, നേരിട്ടുള്ള സൂര്യപ്രകാശവും ഉയർന്ന താപനിലയും ഉയർന്ന ഈർപ്പവും ഒഴിവാക്കി അതിൻ്റെ സ്ഥിരമായ പ്രകടനം ഉറപ്പാക്കണം.

ഹൈഡ്രോക്സിഥൈൽ സെല്ലുലോസിൻ്റെ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിൽ പ്രധാനമായും അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ തയ്യാറാക്കൽ, ആൽക്കലൈസേഷൻ ചികിത്സ, ഈഥറിഫിക്കേഷൻ റിയാക്ഷൻ, ന്യൂട്രലൈസേഷൻ, വാഷിംഗ്, നിർജ്ജലീകരണം, ഉണക്കൽ, പൊടിക്കലും സ്ക്രീനിംഗും, അന്തിമ ഉൽപ്പന്ന പാക്കേജിംഗും സംഭരണവും ഉൾപ്പെടുന്നു. ഓരോ ഘട്ടത്തിനും അതിൻ്റേതായ പ്രത്യേക പ്രോസസ്സ് ആവശ്യകതകളും നിയന്ത്രണ പോയിൻ്റുകളും ഉണ്ട്. ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ ഗുണനിലവാരവും സുസ്ഥിരമായ പ്രകടനവും ഉറപ്പാക്കാൻ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിൽ പ്രതികരണ സാഹചര്യങ്ങളും പ്രവർത്തന സവിശേഷതകളും കർശനമായി നിയന്ത്രിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഈ മൾട്ടിഫങ്ഷണൽ പോളിമർ മെറ്റീരിയലിന് വ്യാവസായിക ഉൽപ്പാദനത്തിലും ദൈനംദിന ജീവിതത്തിലും വിപുലമായ പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്, ഇത് അതിൻ്റെ മാറ്റാനാകാത്ത പ്രാധാന്യം പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു.