హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ నాణ్యత నియంత్రణపై అధ్యయనం

నా దేశంలో HPMC ఉత్పత్తి యొక్క ప్రస్తుత పరిస్థితి ప్రకారం, హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ నాణ్యతను ప్రభావితం చేసే కారకాలు విశ్లేషించబడతాయి మరియు దీని ఆధారంగా, హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ నాణ్యత స్థాయిని ఎలా మెరుగుపరచాలనే దానిపై చర్చించడం మరియు అధ్యయనం చేయడం జరుగుతుంది.

ముఖ్య పదాలు:హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్; నాణ్యత; నియంత్రణ; పరిశోధన

హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ (HPMC) అనేది నాన్-అయానిక్ నీటిలో కరిగే సెల్యులోజ్ మిశ్రమ ఈథర్, ఇది పత్తి, కలపతో తయారు చేయబడుతుంది మరియు క్షార వాపు తర్వాత ప్రొపైలిన్ ఆక్సైడ్ మరియు మిథైల్ క్లోరైడ్‌తో ఈథర్ చేయబడుతుంది. సెల్యులోజ్ మిశ్రమ ఈథర్ అనేది ఒకే ప్రత్యామ్నాయ ఈథర్ యొక్క సవరించిన ఉత్పన్నం అసలు మోనోథర్ కంటే మెరుగైన ప్రత్యేక లక్షణాలను కలిగి ఉంది మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ పనితీరును మరింత సమగ్రంగా మరియు సంపూర్ణంగా ప్లే చేయగలదు. అనేక మిశ్రమ ఈథర్లలో, హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ చాలా ముఖ్యమైనది. ఆల్కలీన్ సెల్యులోజ్‌కు ప్రొపైలిన్ ఆక్సైడ్ జోడించడం తయారీ పద్ధతి. పారిశ్రామిక HPMCని సార్వత్రిక ఉత్పత్తిగా వర్ణించవచ్చు. మిథైల్ సమూహం యొక్క ప్రత్యామ్నాయం యొక్క డిగ్రీ (DS విలువ ) 1.3 నుండి 2.2, మరియు హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ యొక్క మోలార్ ప్రత్యామ్నాయ డిగ్రీ 0.1 నుండి 0.8 వరకు ఉంటుంది. HPMCలోని మిథైల్ మరియు హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ యొక్క కంటెంట్ మరియు లక్షణాలు భిన్నంగా ఉన్నాయని పై డేటా నుండి చూడవచ్చు, ఫలితంగా తుది ఉత్పత్తి స్నిగ్ధత మరియు ఏకరూపతలో వ్యత్యాసం వివిధ ఉత్పత్తి సంస్థల యొక్క పూర్తి ఉత్పత్తుల నాణ్యతలో హెచ్చుతగ్గులకు దారితీస్తుంది.

హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ రసాయన ప్రతిచర్యల ద్వారా ఈథర్ ఉత్పన్నాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది దాని కూర్పు, నిర్మాణం మరియు లక్షణాలలో తీవ్ర మార్పులను కలిగి ఉంటుంది, ముఖ్యంగా సెల్యులోజ్ యొక్క ద్రావణీయత, ఇది పరిచయం చేయబడిన ఆల్కైల్ సమూహాల రకం మరియు మొత్తాన్ని బట్టి మారవచ్చు. నీటిలో కరిగే ఈథర్ ఉత్పన్నాలు, పలుచన క్షార ద్రావణం, ధ్రువ ద్రావకాలు (ఇథనాల్, ప్రొపనాల్ వంటివి) మరియు నాన్-పోలార్ ఆర్గానిక్ ద్రావకాలు (బెంజీన్, ఈథర్ వంటివి) పొందండి, ఇది సెల్యులోజ్ డెరివేటివ్‌ల రకాలు మరియు అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌లను బాగా విస్తరిస్తుంది.

1. నాణ్యతపై హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఆల్కలైజేషన్ ప్రక్రియ ప్రభావం

HPMC ఉత్పత్తి యొక్క ప్రతిచర్య దశలో ఆల్కలైజేషన్ ప్రక్రియ మొదటి దశ, మరియు ఇది కూడా అత్యంత క్లిష్టమైన దశల్లో ఒకటి. HPMC ఉత్పత్తుల యొక్క స్వాభావిక నాణ్యత ఎక్కువగా ఆల్కలైజేషన్ ప్రక్రియ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, ఈథరిఫికేషన్ ప్రక్రియ కాదు, ఎందుకంటే ఆల్కలైజేషన్ ప్రభావం నేరుగా ఈథరిఫికేషన్ ప్రభావాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది.

హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఆల్కలీన్ ద్రావణంతో సంకర్షణ చెంది ఆల్కలీ సెల్యులోజ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది చాలా రియాక్టివ్‌గా ఉంటుంది. ఈథరిఫికేషన్ ప్రతిచర్యలో, సెల్యులోజ్ యొక్క వాపు, వ్యాప్తి మరియు ఈథరిఫికేషన్‌కు ఈథరిఫికేషన్ ఏజెంట్ యొక్క ప్రధాన ప్రతిచర్య మరియు సైడ్ రియాక్షన్‌ల రేటు, ప్రతిచర్య యొక్క ఏకరూపత మరియు తుది ఉత్పత్తి యొక్క లక్షణాలు అన్నీ ఏర్పడటానికి మరియు కూర్పుకు సంబంధించినవి. క్షార సెల్యులోజ్, కాబట్టి ఆల్కలీ సెల్యులోజ్ యొక్క నిర్మాణం మరియు రసాయన లక్షణాలు సెల్యులోజ్ ఈథర్ ఉత్పత్తిలో ముఖ్యమైన పరిశోధనా వస్తువులు.

2. హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ నాణ్యతపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం

KOH సజల ద్రావణం యొక్క నిర్దిష్ట సాంద్రతలో, ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత తగ్గడంతో క్షారానికి హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ యొక్క అధిశోషణం మొత్తం మరియు వాపు స్థాయి పెరుగుతుంది. ఉదాహరణకు, ఆల్కలీ సెల్యులోజ్ యొక్క అవుట్‌పుట్ KOH యొక్క ఏకాగ్రతతో మారుతుంది: 15 %, 10 వద్ద 8%°C, మరియు 5 వద్ద 4.2%°C. ఈ ధోరణి యొక్క మెకానిజం ఏమిటంటే క్షార సెల్యులోజ్ ఏర్పడటం అనేది ఒక ఎక్సోథర్మిక్ ప్రతిచర్య ప్రక్రియ. ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, క్షారంపై హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ యొక్క శోషణం మొత్తం తగ్గుతుంది, అయితే ఆల్కలీ సెల్యులోజ్ యొక్క జలవిశ్లేషణ చర్య బాగా పెరుగుతుంది, ఇది ఆల్కలీ సెల్యులోజ్ ఏర్పడటానికి అనుకూలమైనది కాదు. ఆల్కలైజేషన్ ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించడం ఆల్కలీ సెల్యులోజ్ ఉత్పత్తికి అనుకూలంగా ఉంటుందని మరియు జలవిశ్లేషణ ప్రతిచర్యను నిరోధిస్తుంది అని పైన పేర్కొన్నదాని నుండి చూడవచ్చు.

3. హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ నాణ్యతపై సంకలితాల ప్రభావం

సెల్యులోజ్-KOH-నీటి వ్యవస్థలో, సంకలితం-ఆల్కలీ సెల్యులోజ్ ఏర్పడటంపై ఉప్పు గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. KOH ద్రావణం యొక్క గాఢత 13% కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, పొటాషియం క్లోరైడ్ ఉప్పు కలపడం ద్వారా సెల్యులోజ్ క్షారానికి శోషణం ప్రభావితం కాదు. లై ద్రావణం యొక్క ఏకాగ్రత 13% కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, పొటాషియం క్లోరైడ్‌ను జోడించిన తర్వాత, సెల్యులోజ్ క్షారానికి స్పష్టమైన శోషణం పొటాషియం క్లోరైడ్ సాంద్రతతో శోషణ పెరుగుతుంది, అయితే మొత్తం శోషణ సామర్థ్యం తగ్గుతుంది మరియు నీటి శోషణ బాగా పెరుగుతుంది, కాబట్టి ఉప్పు కలపడం సాధారణంగా సెల్యులోజ్ యొక్క ఆల్కలైజేషన్ మరియు వాపుకు అననుకూలమైనది, అయితే ఉప్పు జలవిశ్లేషణను నిరోధించగలదు మరియు వ్యవస్థను నియంత్రిస్తుంది ఉచిత నీటి కంటెంట్ తద్వారా క్షారీకరణ మరియు ఈథరిఫికేషన్ ప్రభావాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.

4. హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ నాణ్యతపై ఉత్పత్తి ప్రక్రియ ప్రభావం

ప్రస్తుతం, నా దేశంలోని హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఉత్పత్తి సంస్థలు ఎక్కువగా ద్రావణి పద్ధతిని ఉత్పత్తి చేసే విధానాన్ని అవలంబిస్తున్నాయి. ఆల్కలీ సెల్యులోజ్ యొక్క తయారీ మరియు ఈథరిఫికేషన్ ప్రక్రియ అంతా జడ కర్బన ద్రావకంలో నిర్వహించబడుతుంది, కాబట్టి తుది ఉత్పత్తి యొక్క నాణ్యతను నిర్ధారించడానికి పెద్ద ఉపరితల వైశాల్యం మరియు ప్రతిచర్యను పొందేందుకు ముడి పదార్థం శుద్ధి చేసిన పత్తిని పల్వరైజ్ చేయాలి.

పల్వరైజ్డ్ సెల్యులోజ్, ఆర్గానిక్ ద్రావకం మరియు క్షార ద్రావణాన్ని రియాక్టర్‌లోకి చేర్చండి మరియు ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత మరియు సమయంలో శక్తివంతమైన యాంత్రిక గందరగోళాన్ని ఉపయోగించి ఏకరీతి క్షారీకరణ మరియు తక్కువ క్షీణతతో ఆల్కలీ సెల్యులోజ్‌ను పొందండి. సేంద్రీయ పలుచన ద్రావకాలు (ఐసోప్రొపనాల్, టోలున్, మొదలైనవి) ఒక నిర్దిష్ట జడత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఇది హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఏర్పడే ప్రక్రియలో ఏకరీతి వేడిని విడుదల చేస్తుంది, దశలవారీగా విడుదల పురోగతిని చూపుతుంది, అదే సమయంలో వ్యతిరేక దిశలో ఆల్కలీ సెల్యులోజ్ యొక్క జలవిశ్లేషణ ప్రతిచర్యను తగ్గిస్తుంది. నాణ్యమైన క్షార సెల్యులోజ్, సాధారణంగా ఈ లింక్‌లో ఉపయోగించే లై యొక్క సాంద్రత 50% వరకు ఉంటుంది.

సెల్యులోజ్‌ను లైలో నానబెట్టిన తర్వాత, పూర్తిగా ఉబ్బిన మరియు సమానంగా ఆల్కలైజ్ చేయబడిన ఆల్కలీ సెల్యులోజ్ లభిస్తుంది. లై ఆస్మోటిక్‌గా సెల్యులోజ్‌ను మెరుగ్గా ఉబ్బి, తదుపరి ఈథరిఫికేషన్ ప్రతిచర్యకు మంచి పునాది వేస్తుంది. సాధారణ డైల్యూయంట్స్‌లో ప్రధానంగా ఐసోప్రోపనాల్, అసిటోన్, టోలున్ మొదలైనవి ఉంటాయి. లై యొక్క ద్రావణీయత, పలుచన రకం మరియు కదిలించే పరిస్థితులు ఆల్కలీ సెల్యులోజ్ కూర్పును ప్రభావితం చేసే ప్రధాన కారకాలు. మిక్సింగ్ చేసినప్పుడు ఎగువ మరియు దిగువ పొరలు ఏర్పడతాయి. పై పొర ఐసోప్రొపనాల్ మరియు నీటితో కూడి ఉంటుంది మరియు దిగువ పొర ఆల్కలీ మరియు కొద్ది మొత్తంలో ఐసోప్రొపనాల్‌తో కూడి ఉంటుంది. సిస్టమ్‌లో చెదరగొట్టబడిన సెల్యులోజ్ యాంత్రిక గందరగోళంలో ఎగువ మరియు దిగువ ద్రవ పొరలతో పూర్తిగా సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. వ్యవస్థలోని క్షారాలు సెల్యులోజ్ ఏర్పడే వరకు నీటి సంతులనం మారుతుంది.

ఒక సాధారణ సెల్యులోజ్ నాన్-అయానిక్ మిక్స్డ్ ఈథర్‌గా, హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ గ్రూపుల కంటెంట్ వివిధ స్థూల కణ గొలుసులపై ఉంటుంది, అంటే, మిథైల్ మరియు హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ సమూహాల పంపిణీ నిష్పత్తి ప్రతి గ్లూకోజ్ రింగ్ స్థానం యొక్క Cపై భిన్నంగా ఉంటుంది. ఇది ఎక్కువ వ్యాప్తి మరియు యాదృచ్ఛికతను కలిగి ఉంటుంది, ఉత్పత్తి యొక్క నాణ్యత స్థిరత్వానికి హామీ ఇవ్వడం కష్టతరం చేస్తుంది.