கார்பாக்சிமெதில்செல்லுலோஸ் தயாரிப்பது எப்படி?

கார்பாக்சிமெதில்செல்லுலோஸ் (CMC) உற்பத்தி பல படிகள் மற்றும் இரசாயன எதிர்வினைகளை உள்ளடக்கியது. CMC என்பது செல்லுலோஸிலிருந்து பெறப்பட்ட நீரில் கரையக்கூடிய பாலிமர் ஆகும், இது தாவரங்களின் செல் சுவர்களில் காணப்படும் இயற்கையான பாலிமர் ஆகும். இது உணவு, மருந்துகள், அழகுசாதனப் பொருட்கள் மற்றும் ஜவுளி போன்ற பல்வேறு தொழில்களில் அதன் தடித்தல், நிலைப்படுத்துதல் மற்றும் பிணைப்பு பண்புகள் காரணமாக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கார்பாக்சிமெதில்செல்லுலோஸை எவ்வாறு தயாரிப்பது என்பது குறித்த விரிவான வழிகாட்டி இங்கே:

கார்பாக்சிமெதில்செல்லுலோஸ் (CMC) அறிமுகம்:

கார்பாக்சிமெதில்செல்லுலோஸ் (CMC) என்பது செல்லுலோஸின் வழித்தோன்றலாகும், இது தாவர செல் சுவர்களில் காணப்படும் இயற்கையாக நிகழும் பாலிசாக்கரைடு ஆகும். CMC இன் உற்பத்தியானது செல்லுலோஸ் முதுகெலும்பில் கார்பாக்சிமெதில் குழுக்களை அறிமுகப்படுத்த இரசாயன எதிர்வினைகள் மூலம் செல்லுலோஸை மாற்றியமைப்பதை உள்ளடக்கியது. இந்த மாற்றம் பாலிமருக்கு நீரில் கரையும் தன்மை மற்றும் பிற விரும்பத்தக்க பண்புகளை வழங்குகிறது.

மூலப் பொருட்கள்:

செல்லுலோஸ்: CMC உற்பத்திக்கான முதன்மை மூலப்பொருள் செல்லுலோஸ் ஆகும். செல்லுலோஸ் மரக் கூழ், பருத்தி லிண்டர்கள் அல்லது விவசாய எச்சங்கள் போன்ற பல்வேறு இயற்கை மூலங்களிலிருந்து பெறப்படலாம்.

சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு (NaOH): காஸ்டிக் சோடா என்றும் அழைக்கப்படும் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு CMC உற்பத்தியின் ஆரம்ப கட்டங்களில் செல்லுலோஸ் கார சிகிச்சைக்காக பயன்படுத்தப்படுகிறது.

குளோரோஅசெட்டிக் அமிலம் (ClCH2COOH): குளோரோஅசெட்டிக் அமிலம் செல்லுலோஸ் முதுகெலும்பில் கார்பாக்சிமெதில் குழுக்களை அறிமுகப்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய மறுஉருவாக்கமாகும்.

ஈத்தரிஃபிகேஷன் கேடலிஸ்ட்: சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு அல்லது சோடியம் கார்பனேட் போன்ற வினையூக்கிகள் செல்லுலோஸ் மற்றும் குளோரோஅசெட்டிக் அமிலத்திற்கு இடையேயான ஈத்தரிஃபிகேஷன் வினையை எளிதாக்க பயன்படுகிறது.

கரைப்பான்கள்: ஐசோப்ரோபனோல் அல்லது எத்தனால் போன்ற கரைப்பான்கள் எதிர்வினைகளை கரைக்கவும் மற்றும் எதிர்வினை செயல்பாட்டில் உதவவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

உற்பத்தி செயல்முறை:

கார்பாக்சிமெதில்செல்லுலோஸ் உற்பத்தி பல முக்கிய படிகளை உள்ளடக்கியது:

1. செல்லுலோஸின் ஆல்காலி சிகிச்சை:

செல்லுலோஸ் ஒரு வலுவான காரத்துடன் சிகிச்சையளிக்கப்படுகிறது, பொதுவாக சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு (NaOH), அதன் ஹைட்ராக்சில் குழுக்களில் சிலவற்றை அல்கலி செல்லுலோஸாக மாற்றுவதன் மூலம் அதன் வினைத்திறனை அதிகரிக்கிறது. இந்த சிகிச்சையானது பொதுவாக உயர்ந்த வெப்பநிலையில் ஒரு உலை பாத்திரத்தில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. உருவாகும் ஆல்கலி செல்லுலோஸ், அதிகப்படியான காரத்தை அகற்றுவதற்காக கழுவி நடுநிலைப்படுத்தப்படுகிறது.

2. Etherification:

ஆல்காலி சிகிச்சைக்குப் பிறகு, செல்லுலோஸ் குளோரோஅசெட்டிக் அமிலத்துடன் (ClCH2COOH) ஈத்தரிஃபிகேஷன் வினையூக்கியின் முன்னிலையில் வினைபுரிகிறது. இந்த எதிர்வினை செல்லுலோஸ் முதுகெலும்பில் கார்பாக்சிமெதில் குழுக்களை அறிமுகப்படுத்துகிறது, இதன் விளைவாக கார்பாக்சிமெதில்செல்லுலோஸ் உருவாகிறது. ஈத்தரிஃபிகேஷன் எதிர்வினை பொதுவாக வெப்பநிலை, அழுத்தம் மற்றும் pH ஆகியவற்றின் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ் நிகழ்கிறது, இது விரும்பிய அளவு மாற்றீடு (DS) மற்றும் CMC இன் மூலக்கூறு எடையை அடைகிறது.

3. கழுவுதல் மற்றும் சுத்திகரிப்பு:

ஈத்தரிஃபிகேஷன் எதிர்வினையைத் தொடர்ந்து, கச்சா CMC தயாரிப்பு வினைபுரியாத எதிர்வினைகள், துணை தயாரிப்புகள் மற்றும் அசுத்தங்களை அகற்ற நன்கு கழுவப்படுகிறது. கழுவுதல் பொதுவாக நீர் அல்லது கரிம கரைப்பான்களைப் பயன்படுத்தி வடிகட்டுதல் அல்லது மையவிலக்கு மூலம் செய்யப்படுகிறது. சுத்திகரிப்பு நடவடிக்கைகளில் அமிலங்கள் அல்லது அமிலங்கள் மூலம் pH ஐ சரிசெய்வதற்கும், எஞ்சிய வினையூக்கிகளை அகற்றுவதற்கும் உட்படுத்தலாம்.

4. உலர்த்துதல்:

சுத்திகரிக்கப்பட்ட CMC பின்னர் ஈரப்பதத்தை நீக்கி, தூள் அல்லது சிறுமணி வடிவில் இறுதிப் பொருளைப் பெற உலர்த்தப்படுகிறது. பாலிமரின் சிதைவு அல்லது திரட்டலைத் தடுக்க கட்டுப்பாட்டு நிலைமைகளின் கீழ் தெளிப்பு உலர்த்துதல், வெற்றிட உலர்த்துதல் அல்லது காற்று உலர்த்துதல் போன்ற முறைகளைப் பயன்படுத்தி உலர்த்துதல் பொதுவாக மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

தரக் கட்டுப்பாடு:

இறுதி தயாரிப்பின் நிலைத்தன்மை, தூய்மை மற்றும் விரும்பிய பண்புகளை உறுதிப்படுத்த, CMC உற்பத்தி செயல்முறை முழுவதும் தரக் கட்டுப்பாட்டு நடவடிக்கைகள் அவசியம். முக்கிய தர அளவுருக்கள் அடங்கும்:

மாற்றீடு பட்டம் (DS): செல்லுலோஸ் சங்கிலியில் ஒரு குளுக்கோஸ் அலகுக்கு கார்பாக்சிமெதில் குழுக்களின் சராசரி எண்ணிக்கை.

மூலக்கூறு எடை விநியோகம்: பாகுத்தன்மை அளவீடுகள் அல்லது ஜெல் ஊடுருவல் குரோமடோகிராபி (GPC) போன்ற நுட்பங்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

தூய்மை: அசுத்தங்களைக் கண்டறிய அகச்சிவப்பு நிறமாலை (IR) அல்லது உயர் செயல்திறன் கொண்ட திரவ நிறமூர்த்தம் (HPLC) போன்ற பகுப்பாய்வு முறைகளால் மதிப்பிடப்படுகிறது.

பாகுத்தன்மை: பல பயன்பாடுகளுக்கான முக்கியமான சொத்து, நிலைத்தன்மை மற்றும் செயல்திறனை உறுதிப்படுத்த விஸ்கோமீட்டர்களைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படுகிறது.

கார்பாக்சிமெதில்செல்லுலோஸின் பயன்பாடுகள்:

கார்பாக்சிமெதில்செல்லுலோஸ் பல்வேறு தொழில்களில் பரவலான பயன்பாட்டைக் காண்கிறது, அவற்றுள்:

உணவுத் தொழில்: சாஸ்கள், டிரஸ்ஸிங், ஐஸ்கிரீம் மற்றும் வேகவைத்த பொருட்கள் போன்ற பொருட்களில் தடிப்பாக்கி, நிலைப்படுத்தி மற்றும் குழம்பாக்கி.

மருந்துகள்: மாத்திரைகள், இடைநீக்கங்கள் மற்றும் மேற்பூச்சு சூத்திரங்களில் ஒரு பைண்டர், சிதைவு மற்றும் பாகுத்தன்மை மாற்றியமைப்பாளராக மருந்து சூத்திரங்களில்.

அழகுசாதனப் பொருட்கள்: கிரீம்கள், லோஷன்கள் மற்றும் ஷாம்பூக்கள் போன்ற தனிப்பட்ட பராமரிப்புப் பொருட்களில் தடிமனாக்கும் முகவராகவும் ரியாலஜி மாற்றியமைப்பாகவும் உள்ளது.

ஜவுளி: துணி பண்புகள் மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்த ஜவுளி அச்சிடுதல், அளவு மற்றும் முடித்தல் செயல்முறைகளில்.

சுற்றுச்சூழல் மற்றும் பாதுகாப்பு கருத்தில்:

CMC உற்பத்தியானது இரசாயனங்கள் மற்றும் ஆற்றல்-தீவிர செயல்முறைகளின் பயன்பாட்டை உள்ளடக்கியது, இது கழிவு நீர் உருவாக்கம் மற்றும் ஆற்றல் நுகர்வு போன்ற சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்களை ஏற்படுத்தக்கூடும். சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பைக் குறைப்பதற்கான முயற்சிகள் மற்றும் இரசாயனங்கள் பாதுகாப்பாக கையாளப்படுவதை உறுதிசெய்வது CMC உற்பத்தியில் முக்கியமான கருத்தாகும். கழிவு சுத்திகரிப்பு, ஆற்றல் திறன் மற்றும் தொழில்சார் ஆரோக்கியம் மற்றும் பாதுகாப்புக்கான சிறந்த நடைமுறைகளை செயல்படுத்துவது இந்த கவலைகளைத் தணிக்க உதவும்.

கார்பாக்சிமெதில்செல்லுலோஸ் உற்பத்தியானது செல்லுலோஸ் பிரித்தெடுப்பதில் இருந்து கார சிகிச்சை, ஈத்தரிஃபிகேஷன், சுத்திகரிப்பு மற்றும் உலர்த்துதல் வரை பல படிகளை உள்ளடக்கியது. பல்வேறு தொழில்களில் பரவலான பயன்பாடுகளைக் கண்டறியும் இறுதித் தயாரிப்பின் நிலைத்தன்மையையும் தூய்மையையும் உறுதி செய்வதற்குத் தரக் கட்டுப்பாட்டு நடவடிக்கைகள் முக்கியமானவை. சுற்றுச்சூழல் மற்றும் பாதுகாப்பு பரிசீலனைகள் CMC உற்பத்தியின் முக்கிய அம்சங்களாகும், இது நிலையான மற்றும் பொறுப்பான உற்பத்தி நடைமுறைகளின் அவசியத்தை வலியுறுத்துகிறது.