பருத்தியிலிருந்து செல்லுலோஸ் பெறுவது எப்படி?

பருத்தியிலிருந்து செல்லுலோஸ் பிரித்தெடுத்தல் அறிமுகம்:
பருத்தி, ஒரு இயற்கை நார், முதன்மையாக செல்லுலோஸால் ஆனது, குளுக்கோஸ் அலகுகளைக் கொண்ட பாலிசாக்கரைடு சங்கிலி. பருத்தியிலிருந்து செல்லுலோஸ் பிரித்தெடுத்தல் பருத்தி இழைகளை உடைத்து தூய்மையான செல்லுலோஸ் தயாரிப்பைப் பெற அசுத்தங்களை நீக்குகிறது. இந்த பிரித்தெடுக்கப்பட்ட செல்லுலோஸ் ஜவுளி, காகிதம், மருந்துகள் மற்றும் உணவு போன்ற தொழில்களில் பல்வேறு பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.

படி 1: பருத்தியின் அறுவடை மற்றும் முன் சிகிச்சை:
அறுவடை: பருத்திச் செடியின் உருளைகளிலிருந்து பருத்தி இழைகள் பெறப்படுகின்றன. உருளைகள் முதிர்ச்சியடைந்து, வெடித்துத் திறக்கும் போது, ​​பஞ்சுபோன்ற வெள்ளை இழைகளை வெளிப்படுத்தும்.
சுத்தம் செய்தல்: அறுவடைக்குப் பிறகு, பருத்தியானது அழுக்கு, விதைகள் மற்றும் இலைத் துண்டுகள் போன்ற அசுத்தங்களை அகற்றுவதற்காக சுத்தம் செய்யும் செயல்முறைகளுக்கு உட்படுகிறது. பிரித்தெடுக்கப்பட்ட செல்லுலோஸ் அதிக தூய்மையுடன் இருப்பதை இது உறுதி செய்கிறது.
உலர்த்துதல்: சுத்தம் செய்யப்பட்ட பருத்தி அதிகப்படியான ஈரப்பதத்தை அகற்ற உலர்த்தப்படுகிறது. ஈரமான பருத்தி நுண்ணுயிர் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுக்கும் என்பதால் உலர்த்துவது மிகவும் முக்கியமானது, இது செல்லுலோஸின் தரத்தை குறைக்கும்.

படி 2: இயந்திர செயலாக்கம்:
திறப்பு மற்றும் சுத்தம் செய்தல்: உலர்ந்த பருத்தியானது இழைகளைப் பிரித்து எஞ்சியிருக்கும் அசுத்தங்களை அகற்ற இயந்திர செயலாக்கத்திற்கு உட்படுகிறது. இந்த செயல்முறையானது பருத்தி பேல்களைத் திறந்து அவற்றை இயந்திரங்கள் வழியாக அனுப்புவதை உள்ளடக்குகிறது, அவை இழைகளை மேலும் சுத்தம் செய்து புழுதியாக்கும்.
கார்டிங்: கார்டிங் என்பது பருத்தி இழைகளை ஒரு மெல்லிய வலையை உருவாக்க இணையான அமைப்பில் சீரமைக்கும் செயல்முறையாகும். இந்த படி ஃபைபர் ஏற்பாட்டில் சீரான தன்மையை அடைய உதவுகிறது, இது அடுத்தடுத்த செயலாக்கத்திற்கு முக்கியமானது.
வரைதல்: வரைவதில், அட்டை இழைகள் நீளமாகவும், மெல்லிய தடிமனாகவும் இருக்கும். இறுதி செல்லுலோஸ் தயாரிப்பின் வலிமை மற்றும் தரத்தை மேம்படுத்தும் வகையில், இழைகள் சமமாக விநியோகிக்கப்படுவதையும், சீரமைக்கப்படுவதையும் இந்தப் படி உறுதி செய்கிறது.

படி 3: இரசாயன செயலாக்கம் (மெர்சரைசேஷன்):
மெர்சரைசேஷன்: மெர்சரைசேஷன் என்பது செல்லுலோஸ் ஃபைபர்களின் பண்புகளை அதிகரிக்கப் பயன்படும் ஒரு இரசாயன சிகிச்சையாகும், இதில் அதிகரித்த வலிமை, பளபளப்பு மற்றும் சாயங்களுக்கான ஈடுபாடு ஆகியவை அடங்கும். இந்த செயல்பாட்டில், பருத்தி இழைகள் ஒரு குறிப்பிட்ட செறிவு மற்றும் வெப்பநிலையில் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு (NaOH) அல்லது மற்றொரு காரத்தின் தீர்வுடன் சிகிச்சையளிக்கப்படுகின்றன.
வீக்கம்: கார சிகிச்சையானது செல்லுலோஸ் இழைகளை வீங்கச் செய்து, அவற்றின் விட்டம் மற்றும் பரப்பளவை அதிகரிக்க வழிவகுக்கிறது. இந்த வீக்கம் செல்லுலோஸ் மேற்பரப்பில் அதிக ஹைட்ராக்சைல் குழுக்களை வெளிப்படுத்துகிறது, இது அடுத்தடுத்த இரசாயன எதிர்வினைகளுக்கு மிகவும் எதிர்வினையாற்றுகிறது.
கழுவுதல் மற்றும் நடுநிலைப்படுத்துதல்: மெர்சரைசேஷனுக்குப் பிறகு, அதிகப்படியான காரத்தை அகற்ற இழைகள் நன்கு துவைக்கப்படுகின்றன. செல்லுலோஸை உறுதிப்படுத்தவும் மேலும் இரசாயன எதிர்வினைகளைத் தடுக்கவும் அமிலக் கரைசலைப் பயன்படுத்தி காரமானது நடுநிலையாக்கப்படுகிறது.

படி 4: கூழ்
செல்லுலோஸை கரைத்தல்: மெர்சரைஸ் செய்யப்பட்ட பருத்தி இழைகள் பின்னர் கூழ் மாற்றத்திற்கு உட்படுத்தப்படுகின்றன, அங்கு அவை செல்லுலோஸை பிரித்தெடுக்க ஒரு கரைப்பானில் கரைக்கப்படுகின்றன. செல்லுலோஸ் கரைப்பிற்குப் பயன்படுத்தப்படும் பொதுவான கரைப்பான்களில் N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) மற்றும் 1-எத்தில்-3-மெத்திலிமிடாசோலியம் அசிடேட் ([EMIM][OAc]) போன்ற அயனி திரவங்கள் அடங்கும்.
ஒரே மாதிரியாக்கம்: கரைந்த செல்லுலோஸ் கரைசல் சீரான தன்மை மற்றும் நிலைத்தன்மையை உறுதிப்படுத்த ஒரே மாதிரியாக மாற்றப்படுகிறது. மேலும் செயலாக்கத்திற்கு ஏற்ற ஒரே மாதிரியான செல்லுலோஸ் தீர்வை அடைய இந்தப் படி உதவுகிறது.

படி 5: மீளுருவாக்கம்:
மழைப்பொழிவு: செல்லுலோஸ் கரைந்தவுடன், அது கரைப்பானில் இருந்து மீண்டும் உருவாக்கப்பட வேண்டும். செல்லுலோஸ் கரைசலை கரைப்பான் அல்லாத குளியலறையில் செலுத்துவதன் மூலம் இது அடையப்படுகிறது. கரைப்பான் செல்லுலோஸை இழைகள் அல்லது ஜெல் போன்ற பொருளின் வடிவில் மீண்டும் படியச் செய்கிறது.
கழுவுதல் மற்றும் உலர்த்துதல்: மீளுருவாக்கம் செய்யப்பட்ட செல்லுலோஸ் எஞ்சியிருக்கும் கரைப்பான் மற்றும் அசுத்தங்களை அகற்ற நன்கு கழுவப்படுகிறது. அதன் பிறகு, இறுதி செல்லுலோஸ் தயாரிப்பை இழைகள், செதில்களாக அல்லது தூள் வடிவில் பெறுவதற்கு, உத்தேசிக்கப்பட்ட பயன்பாட்டைப் பொறுத்து உலர்த்தப்படுகிறது.

படி 6: தன்மை மற்றும் தரக் கட்டுப்பாடு:
பகுப்பாய்வு: பிரித்தெடுக்கப்பட்ட செல்லுலோஸ் அதன் தூய்மை, மூலக்கூறு எடை, படிகத்தன்மை மற்றும் பிற பண்புகளை மதிப்பிடுவதற்கு பல்வேறு பகுப்பாய்வு நுட்பங்களுக்கு உட்படுகிறது. எக்ஸ்-ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் (XRD), ஃபோரியர்-டிரான்ஸ்ஃபார்ம் இன்ஃப்ராரெட் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி (FTIR) மற்றும் ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி (SEM) போன்ற நுட்பங்கள் பொதுவாக செல்லுலோஸ் தன்மைக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
தரக் கட்டுப்பாடு: தரக் கட்டுப்பாட்டு நடவடிக்கைகள் பிரித்தெடுக்கும் செயல்முறை முழுவதும் நிலைத்தன்மையையும் குறிப்பிட்ட தரநிலைகளை கடைப்பிடிப்பதையும் உறுதிசெய்யும். கரைப்பான் செறிவு, வெப்பநிலை மற்றும் செயலாக்க நேரம் போன்ற அளவுருக்கள் கண்காணிக்கப்பட்டு செல்லுலோஸின் விரும்பிய தரத்தை அடைய உகந்ததாக இருக்கும்.

படி 7: செல்லுலோஸின் பயன்பாடுகள்:
ஜவுளி: பருத்தியிலிருந்து எடுக்கப்பட்ட செல்லுலோஸ் துணிகள், நூல்கள் மற்றும் ஆடைகளை உற்பத்தி செய்வதற்கு ஜவுளித் தொழிலில் விரிவான பயன்பாட்டைக் காண்கிறது. இது அதன் மென்மை, உறிஞ்சுதல் மற்றும் மூச்சுத்திணறல் ஆகியவற்றிற்காக மதிப்பிடப்படுகிறது.
காகிதம் மற்றும் பேக்கேஜிங்: காகிதம், அட்டை மற்றும் பேக்கேஜிங் பொருட்களின் உற்பத்தியில் செல்லுலோஸ் ஒரு முக்கிய மூலப்பொருள் ஆகும். இது இந்த தயாரிப்புகளுக்கு வலிமை, ஆயுள் மற்றும் அச்சிடக்கூடிய தன்மையை வழங்குகிறது.
மருந்துகள்: செல்லுலோஸ் அசிடேட் மற்றும் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் செல்லுலோஸ் போன்ற செல்லுலோஸ் வழித்தோன்றல்கள் பைண்டர்கள், சிதைவுகள் மற்றும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட-வெளியீட்டு முகவர்கள் என மருந்து சூத்திரங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
உணவு மற்றும் பானங்கள்: மெத்தில் செல்லுலோஸ் மற்றும் கார்பாக்சிமெதில் செல்லுலோஸ் போன்ற செல்லுலோஸ் வழித்தோன்றல்கள் பல்வேறு உணவு மற்றும் பான தயாரிப்புகளில் தடிப்பாக்கிகள், நிலைப்படுத்திகள் மற்றும் குழம்பாக்கிகளாக உணவுத் துறையில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பருத்தியில் இருந்து செல்லுலோஸை பிரித்தெடுப்பது, அறுவடை, முன் சிகிச்சை, இயந்திர செயலாக்கம், இரசாயன செயலாக்கம், கூழ், மீளுருவாக்கம் மற்றும் குணாதிசயம் உள்ளிட்ட தொடர்ச்சியான படிகளை உள்ளடக்கியது. விரும்பத்தக்க பண்புகளுடன் தூய செல்லுலோஸை தனிமைப்படுத்த ஒவ்வொரு படியும் அவசியம். பிரித்தெடுக்கப்பட்ட செல்லுலோஸ் ஜவுளி, காகிதம், மருந்துகள் மற்றும் உணவு போன்ற தொழில்களில் பல்வேறு பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒரு மதிப்புமிக்க மற்றும் பல்துறை இயற்கை பாலிமர் ஆகும். திறமையான பிரித்தெடுத்தல் செயல்முறைகள் மற்றும் தரக் கட்டுப்பாட்டு நடவடிக்கைகள் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்ற உயர்தர செல்லுலோஸ் உற்பத்தியை உறுதி செய்கின்றன.