Ang polyanionic cellulose (PAC) ay isang water-soluble cellulose derivative na may malawak na hanay ng mga aplikasyon sa iba't ibang industriya, lalo na sa larangan ng mga drilling fluid sa industriya ng langis at gas. Ito ay kilala para sa mahusay na mga katangian ng rheological, mataas na katatagan at pagiging tugma sa iba pang mga additives. Ang produksyon ng polyanionic cellulose ay nagsasangkot ng ilang mga hakbang, kabilang ang cellulose extraction, chemical modification, at purification.
1. Pagkuha ng selulusa:
Ang panimulang materyal para sa polyanionic cellulose ay cellulose, isang natural na polimer na matatagpuan sa mga pader ng cell ng halaman. Ang selulusa ay maaaring makuha mula sa iba't ibang materyal ng halaman, tulad ng sapal ng kahoy, cotton linter, o iba pang fibrous na halaman. Kasama sa proseso ng pagkuha ang mga sumusunod na hakbang:
A. Paghahanda ng hilaw na materyal:
Ang mga piling materyal ng halaman ay paunang ginagamot upang alisin ang mga dumi tulad ng lignin, hemicellulose at pectin. Ito ay karaniwang nagagawa sa pamamagitan ng kumbinasyon ng mga mekanikal at kemikal na paggamot.
b. Pulping:
Ang pretreated na materyal ay pagkatapos ay pulped, isang proseso na break down cellulose fibers. Kasama sa mga karaniwang pamamaraan ng pulping ang kraft pulping at sulfite pulping, bawat isa ay may sariling mga pakinabang at disadvantages.
C. Paghihiwalay ng selulusa:
Ang materyal ng pulp ay pinoproseso upang paghiwalayin ang mga cellulosic fibers. Karaniwan itong nagsasangkot ng proseso ng paghuhugas at pagpapaputi upang makakuha ng purong cellulosic na materyal.
2. Pagbabago ng kemikal:
Sa sandaling makuha ang selulusa, ito ay binago ng kemikal upang ipakilala ang mga pangkat na anionic, na ginagawa itong polyanionic cellulose. Ang isang karaniwang ginagamit na paraan para sa layuning ito ay etherification.
A. Etherification:
Ang etherification ay nagsasangkot ng reaksyon ng cellulose sa isang etherifying agent upang ipakilala ang mga link ng eter. Sa kaso ng polyanionic cellulose, ang mga pangkat ng carboxymethyl ay karaniwang ipinakilala. Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng reaksyon sa sodium monochloroacetate sa pagkakaroon ng isang pangunahing katalista.
b. Reaksyon ng Carboxymethylation:
Ang reaksyon ng carboxymethylation ay nagsasangkot ng pagpapalit ng mga atomo ng hydrogen sa mga pangkat ng hydroxyl ng selulusa na may mga pangkat ng carboxymethyl. Ang reaksyong ito ay kritikal para sa pagpapakilala ng mga anionic na singil sa cellulose backbone.
C. neutralisahin:
Pagkatapos ng carboxymethylation, ang produkto ay neutralisado upang i-convert ang carboxymethyl group sa mga carboxylate ions. Ang hakbang na ito ay kritikal sa paggawa ng polyanionic cellulose na nalulusaw sa tubig.
3. Paglilinis:
Ang binagong cellulose ay dinadalisay upang alisin ang mga by-product, hindi na-react na mga kemikal, at anumang mga dumi na maaaring makaapekto sa pagganap nito sa isang partikular na aplikasyon.
A. paghuhugas:
Ang mga produkto ay lubusang nililinis upang alisin ang mga labis na reactant, asin at iba pang mga dumi. Ang tubig ay kadalasang ginagamit para sa layuning ito.
b. pagpapatuyo:
Ang purified polyanionic cellulose ay pagkatapos ay tuyo upang makuha ang huling produkto sa pulbos o butil-butil na anyo.
4. Kontrol sa kalidad:
Ang mga hakbang sa pagkontrol sa kalidad ay ipinapatupad sa buong proseso ng pagmamanupaktura upang matiyak na ang resultang polyanionic cellulose ay nakakatugon sa mga kinakailangang detalye. Kabilang dito ang pagsubok sa bigat ng molekular, antas ng pagpapalit at iba pang nauugnay na mga parameter.
5. Paglalapat:
Ang polyanionic cellulose ay may mga aplikasyon sa iba't ibang industriya, pangunahin sa mga sistema ng pagbabarena ng likido sa sektor ng langis at gas. Ito ay gumaganap bilang isang tackifier, fluid loss control agent at shale inhibitor, na nagpapahusay sa pangkalahatang pagganap ng drilling fluid. Kasama sa iba pang mga aplikasyon ang mga industriya ng pagkain at parmasyutiko kung saan ang solubility sa tubig at mga katangian ng rheolohiko nito ay nag-aalok ng mga pakinabang.
Ang polyanionic cellulose ay isang versatile at mahalagang cellulose derivative na ang produksyon ay nangangailangan ng isang mahusay na tinukoy na serye ng mga hakbang. Ang pagkuha ng selulusa mula sa materyal ng halaman, pagbabago ng kemikal sa pamamagitan ng etherification, paglilinis at kontrol sa kalidad ay mahalagang bahagi ng proseso ng pagmamanupaktura. Ang nagreresultang polyanionic cellulose ay isang pangunahing sangkap sa iba't ibang mga pang-industriya na aplikasyon, na tumutulong upang mapabuti ang pagganap at paggana ng iba't ibang mga formulation. Habang patuloy na umuunlad ang industriya, inaasahang lalago ang pangangailangan para sa mga espesyal na derivatives ng cellulose tulad ng polyanionic cellulose, na nagtutulak ng patuloy na pananaliksik at pag-unlad sa mga teknolohiya at aplikasyon ng pagbabago ng selulusa.
Oras ng post: Dis-26-2023