کپاس سے سیلولوز کیسے حاصل کریں؟

کپاس سے سیلولوز نکالنے کا تعارف:
کپاس، ایک قدرتی ریشہ، بنیادی طور پر سیلولوز پر مشتمل ہے، ایک پولی سیکرائیڈ چین جو گلوکوز یونٹس پر مشتمل ہے۔ کپاس سے سیلولوز نکالنے میں کپاس کے ریشوں کو توڑنا اور خالص سیلولوز مصنوعات حاصل کرنے کے لیے نجاست کو دور کرنا شامل ہے۔ یہ نکالا ہوا سیلولوز صنعتوں میں مختلف ایپلی کیشنز رکھتا ہے جیسے ٹیکسٹائل، کاغذ، دواسازی اور خوراک۔

مرحلہ 1: کپاس کی کٹائی اور پیشگی علاج:
کٹائی: کپاس کے ریشے کپاس کے پودے کے بیلوں سے حاصل کیے جاتے ہیں۔ جب وہ پختہ ہو جاتے ہیں اور پھٹ جاتے ہیں تو ان کو چن لیا جاتا ہے، جس سے ان کے اندر سفید ریشوں کا پتہ چلتا ہے۔
صفائی: کٹائی کے بعد، کپاس کی صفائی کے عمل سے گزرتی ہے تاکہ گندگی، بیج اور پتوں کے ٹکڑے وغیرہ کو دور کیا جا سکے۔ یہ یقینی بناتا ہے کہ نکالا ہوا سیلولوز اعلی پاکیزگی کا ہے۔
خشک کرنا: اس کے بعد صاف شدہ روئی کو اضافی نمی کو دور کرنے کے لیے خشک کیا جاتا ہے۔ خشک کرنا بہت ضروری ہے کیونکہ گیلی روئی مائکروبیل کی نشوونما کا باعث بن سکتی ہے، جو سیلولوز کے معیار کو خراب کر سکتی ہے۔

مرحلہ 2: مکینیکل پروسیسنگ:
کھولنا اور صفائی کرنا: سوکھی ہوئی روئی ریشوں کو الگ کرنے اور باقی ماندہ نجاستوں کو دور کرنے کے لیے مکینیکل پروسیسنگ سے گزرتی ہے۔ اس عمل میں روئی کی گانٹھوں کو کھولنا اور انہیں مشینوں سے گزارنا شامل ہے جو ریشوں کو مزید صاف اور فلف کرتی ہیں۔
کارڈنگ: کارڈنگ ایک باریک جالا بنانے کے لیے متوازی ترتیب میں روئی کے ریشوں کو سیدھ میں کرنے کا عمل ہے۔ یہ قدم فائبر کے انتظام میں یکسانیت کو حاصل کرنے میں مدد کرتا ہے، جو کہ بعد میں ہونے والی پروسیسنگ کے لیے اہم ہے۔
ڈرائنگ: ڈرائنگ میں، کارڈڈ ریشے لمبے ہوتے ہیں اور باریک موٹائی تک کم ہوتے ہیں۔ یہ مرحلہ یقینی بناتا ہے کہ ریشے یکساں طور پر تقسیم اور سیدھ میں ہوں، حتمی سیلولوز پروڈکٹ کی طاقت اور معیار کو بہتر بناتا ہے۔

مرحلہ 3: کیمیکل پروسیسنگ (مرسرائزیشن):
مرسرائزیشن: مرسرائزیشن ایک کیمیائی علاج ہے جو سیلولوز ریشوں کی خصوصیات کو بڑھانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، بشمول بڑھتی ہوئی طاقت، چمک اور رنگوں کے لیے وابستگی۔ اس عمل میں، روئی کے ریشوں کو سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ (NaOH) یا کسی اور الکالی کے محلول سے مخصوص ارتکاز اور درجہ حرارت پر علاج کیا جاتا ہے۔
سوجن: الکلی کے علاج سے سیلولوز کے ریشے پھول جاتے ہیں، جس سے ان کے قطر اور سطح کے رقبے میں اضافہ ہوتا ہے۔ یہ سوجن سیلولوز کی سطح پر زیادہ ہائیڈروکسیل گروپوں کو بے نقاب کرتی ہے، جس سے یہ بعد میں ہونے والے کیمیائی رد عمل کے لیے زیادہ رد عمل پیدا کرتا ہے۔
کلی کرنا اور غیر جانبدار کرنا: مرسرائزیشن کے بعد، اضافی الکلی کو دور کرنے کے لیے ریشوں کو اچھی طرح سے دھویا جاتا ہے۔ سیلولوز کو مستحکم کرنے اور مزید کیمیائی رد عمل کو روکنے کے لیے الکلی کو تیزابی محلول کا استعمال کرتے ہوئے بے اثر کیا جاتا ہے۔

مرحلہ 4: گودا:
سیلولوز کو تحلیل کرنا: مرسرائز شدہ روئی کے ریشوں کو پھر پلپنگ کا نشانہ بنایا جاتا ہے، جہاں وہ سیلولوز کو نکالنے کے لیے سالوینٹ میں تحلیل کیے جاتے ہیں۔ سیلولوز کی تحلیل کے لیے استعمال ہونے والے عام سالوینٹس میں N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) اور ionic مائعات جیسے 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate ([EMIM][OAc]) شامل ہیں۔
ہوموجنائزیشن: تحلیل شدہ سیلولوز محلول کو یکسانیت اور مستقل مزاجی کو یقینی بنانے کے لیے ہم آہنگ کیا جاتا ہے۔ یہ قدم مزید پروسیسنگ کے لیے موزوں یکساں سیلولوز حل کے حصول میں مدد کرتا ہے۔

مرحلہ 5: تخلیق نو
بارش: ایک بار جب سیلولوز تحلیل ہو جاتا ہے، اسے سالوینٹ سے دوبارہ پیدا کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ سیلولوز محلول کو غیر سالوینٹ غسل میں ڈال کر حاصل کیا جاتا ہے۔ غیر سالوینٹ سیلولوز کو ریشوں یا جیل نما مادے کی شکل میں دوبارہ تیز کرنے کا سبب بنتا ہے۔
دھونا اور خشک کرنا: کسی بھی بقایا سالوینٹس اور نجاست کو دور کرنے کے لیے دوبارہ تخلیق شدہ سیلولوز کو اچھی طرح دھویا جاتا ہے۔ اس کے بعد حتمی سیلولوز پروڈکٹ کو ریشوں، فلیکس یا پاؤڈر کی شکل میں حاصل کرنے کے لیے خشک کیا جاتا ہے، مطلوبہ استعمال کے لحاظ سے۔

مرحلہ 6: خصوصیت اور کوالٹی کنٹرول:
تجزیہ: نکالا ہوا سیلولوز اپنی پاکیزگی، مالیکیولر وزن، کرسٹل پن اور دیگر خصوصیات کا اندازہ لگانے کے لیے مختلف تجزیاتی تکنیکوں سے گزرتا ہے۔ ایکس رے ڈفریکشن (XRD)، فوئیر ٹرانسفارم انفراریڈ سپیکٹروسکوپی (FTIR)، اور سکیننگ الیکٹران مائکروسکوپی (SEM) جیسی تکنیکیں عام طور پر سیلولوز کی خصوصیت کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔
کوالٹی کنٹرول: کوالٹی کنٹرول کے اقدامات کو نکالنے کے پورے عمل میں لاگو کیا جاتا ہے تاکہ مستقل مزاجی اور مخصوص معیارات کی پابندی کو یقینی بنایا جا سکے۔ سیلولوز کے مطلوبہ معیار کو حاصل کرنے کے لیے سالوینٹس کی حراستی، درجہ حرارت، اور پروسیسنگ کے وقت جیسے پیرامیٹرز کی نگرانی اور اصلاح کی جاتی ہے۔

مرحلہ 7: سیلولوز کی درخواستیں:
ٹیکسٹائل: کپاس سے نکالا جانے والا سیلولوز ٹیکسٹائل کی صنعت میں کپڑوں، یارن اور کپڑوں کی تیاری کے لیے وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ یہ اس کی نرمی، جاذبیت اور سانس لینے کے لیے قابل قدر ہے۔
کاغذ اور پیکیجنگ: سیلولوز کاغذ، گتے اور پیکیجنگ مواد کی تیاری میں ایک اہم جزو ہے۔ یہ ان مصنوعات کو طاقت، استحکام اور پرنٹ ایبلٹی فراہم کرتا ہے۔
دواسازی: سیلولوز مشتقات جیسے کہ سیلولوز ایسیٹیٹ اور ہائیڈروکسائپروپل سیلولوز فارماسیوٹیکل فارمولیشنز میں بائنڈر، ڈسائنٹیگرنٹس، اور کنٹرولڈ ریلیز ایجنٹ کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔
خوراک اور مشروبات: سیلولوز مشتقات جیسے میتھائل سیلولوز اور کاربوکسی میتھائل سیلولوز کو کھانے کی صنعت میں گاڑھا کرنے والے، سٹیبلائزرز، اور ایملسیفائر کے طور پر کھانے اور مشروبات کی مختلف مصنوعات میں استعمال کیا جاتا ہے۔

کپاس سے سیلولوز نکالنے میں کٹائی، پری ٹریٹمنٹ، مکینیکل پروسیسنگ، کیمیکل پروسیسنگ، پلپنگ، تخلیق نو اور کردار سازی سمیت کئی مراحل شامل ہیں۔ مطلوبہ خصوصیات کے ساتھ خالص سیلولوز کو الگ کرنے کے لیے ہر قدم ضروری ہے۔ نکالے گئے سیلولوز میں ٹیکسٹائل، کاغذ، دواسازی اور خوراک جیسی صنعتوں میں متنوع استعمال ہوتے ہیں، جو اسے ایک قیمتی اور ورسٹائل قدرتی پولیمر بناتا ہے۔ موثر نکالنے کے عمل اور کوالٹی کنٹرول کے اقدامات مختلف ایپلی کیشنز کے لیے موزوں اعلیٰ معیار کے سیلولوز کی پیداوار کو یقینی بناتے ہیں۔