സെല്ലുലോസ് എത്തിഫിക്കേഷൻ പരിഷ്ക്കരണം

01. സെല്ലുലോസിൻ്റെ ആമുഖം

ഗ്ലൂക്കോസ് അടങ്ങിയ ഒരു മാക്രോമോളികുലാർ പോളിസാക്രറൈഡാണ് സെല്ലുലോസ്. ജലത്തിലും പൊതു ജൈവ ലായകങ്ങളിലും ലയിക്കില്ല. ചെടിയുടെ കോശഭിത്തിയുടെ പ്രധാന ഘടകമാണിത്, പ്രകൃതിയിൽ ഏറ്റവും വ്യാപകമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതും സമൃദ്ധവുമായ പോളിസാക്രറൈഡ് കൂടിയാണ് ഇത്.

ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായ പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന വിഭവമാണ് സെല്ലുലോസ്, കൂടാതെ ഇത് ഏറ്റവും വലിയ ശേഖരണമുള്ള പ്രകൃതിദത്ത പോളിമർ കൂടിയാണ്. പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്നതും പൂർണ്ണമായും ജൈവവിഘടനം ചെയ്യാവുന്നതും നല്ല ജൈവ അനുയോജ്യതയുമാണ് ഇതിന് ഗുണങ്ങൾ ഉള്ളത്.

02. സെല്ലുലോസ് പരിഷ്കരിക്കുന്നതിനുള്ള കാരണങ്ങൾ

സെല്ലുലോസ് മാക്രോമോളികുലുകളിൽ ധാരാളം -OH ഗ്രൂപ്പുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകളുടെ പ്രഭാവം കാരണം, മാക്രോമോളികുലുകൾ തമ്മിലുള്ള ബലം താരതമ്യേന വലുതാണ്, ഇത് വലിയ ഉരുകൽ എൻതാൽപ്പി △H-ലേക്ക് നയിക്കും; മറുവശത്ത്, സെല്ലുലോസ് മാക്രോമോളികുലുകളിൽ വളയങ്ങളുണ്ട്. ഘടന പോലെ, തന്മാത്രാ ശൃംഖലയുടെ കാഠിന്യം കൂടുതലാണ്, ഇത് ഒരു ചെറിയ ഉരുകൽ എൻട്രോപ്പി മാറ്റത്തിലേക്ക് നയിക്കും ΔS. ഈ രണ്ട് കാരണങ്ങളാൽ ഉരുകിയ സെല്ലുലോസിൻ്റെ താപനില (= △H / △S ) ഉയർന്നതായിത്തീരും, കൂടാതെ സെല്ലുലോസിൻ്റെ വിഘടന താപനില താരതമ്യേന കുറവാണ്. അതിനാൽ, സെല്ലുലോസ് ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ ചൂടാക്കുമ്പോൾ, നാരുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടും, അത് ഉരുകാൻ തുടങ്ങുന്നതിനുമുമ്പ് സെല്ലുലോസ് വിഘടിപ്പിച്ച പ്രതിഭാസമാണ്, അതിനാൽ, സെല്ലുലോസ് വസ്തുക്കളുടെ സംസ്കരണത്തിന് ആദ്യം ഉരുകുകയും പിന്നീട് വാർത്തെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്ന രീതി സ്വീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല.

03. സെല്ലുലോസ് പരിഷ്ക്കരണത്തിൻ്റെ പ്രാധാന്യം

ഫോസിൽ വിഭവങ്ങളുടെ ക്രമാനുഗതമായ ശോഷണവും മാലിന്യ കെമിക്കൽ ഫൈബർ ടെക്സ്റ്റൈൽസ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഗുരുതരമായ പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങളും കാരണം, പ്രകൃതിദത്തമായ പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ഫൈബർ വസ്തുക്കളുടെ വികസനവും ഉപയോഗവും ആളുകൾ ശ്രദ്ധിക്കുന്ന ഹോട്ട് സ്പോട്ടുകളിൽ ഒന്നായി മാറിയിരിക്കുന്നു. പ്രകൃതിയിലെ ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായ പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന പ്രകൃതിവിഭവമാണ് സെല്ലുലോസ്. നല്ല ഹൈഗ്രോസ്കോപ്പിസിറ്റി, ആൻ്റിസ്റ്റാറ്റിക്, ശക്തമായ വായു പ്രവേശനക്ഷമത, നല്ല ഡൈയബിലിറ്റി, സുഖപ്രദമായ വസ്ത്രം, എളുപ്പമുള്ള ടെക്സ്റ്റൈൽ പ്രോസസ്സിംഗ്, ബയോഡീഗ്രേഡബിലിറ്റി തുടങ്ങിയ മികച്ച ഗുണങ്ങളുണ്ട്. രാസനാരുകളോട് താരതമ്യപ്പെടുത്താനാവാത്ത സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഇതിന് ഉണ്ട്. .

സെല്ലുലോസ് തന്മാത്രകളിൽ ധാരാളം ഹൈഡ്രോക്സൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അവ ഇൻട്രാമോളികുലാർ, ഇൻ്റർമോളിക്യുലാർ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ എളുപ്പമാണ്, മാത്രമല്ല ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഉരുകാതെ വിഘടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, സെല്ലുലോസിന് നല്ല പ്രതിപ്രവർത്തനം ഉണ്ട്, അതിൻ്റെ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ട് രാസമാറ്റം അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രാഫ്റ്റിംഗ് പ്രതികരണം വഴി നശിപ്പിക്കപ്പെടും, ഇത് ദ്രവണാങ്കം ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കും. വൈവിധ്യമാർന്ന വ്യാവസായിക ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്ന നിലയിൽ, തുണിത്തരങ്ങൾ, മെംബ്രൺ വേർതിരിക്കൽ, പ്ലാസ്റ്റിക്, പുകയില, കോട്ടിംഗുകൾ എന്നിവയിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

04. സെല്ലുലോസ് എത്തിഫിക്കേഷൻ മോഡിഫിക്കേഷൻ

സെല്ലുലോസ് ഈഥർ എന്നത് സെല്ലുലോസിൻ്റെ ഇഥറിഫിക്കേഷൻ പരിഷ്ക്കരണത്തിലൂടെ ലഭിക്കുന്ന ഒരു തരം സെല്ലുലോസ് ഡെറിവേറ്റീവാണ്. മികച്ച കട്ടിയാക്കൽ, എമൽസിഫിക്കേഷൻ, സസ്പെൻഷൻ, ഫിലിം രൂപീകരണം, സംരക്ഷിത കൊളോയിഡ്, ഈർപ്പം നിലനിർത്തൽ, അഡീഷൻ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ കാരണം ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഭക്ഷണം, മരുന്ന്, പേപ്പർ നിർമ്മാണം, പെയിൻ്റ്, നിർമ്മാണ സാമഗ്രികൾ മുതലായവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

സെല്ലുലോസ് തന്മാത്രാ ശൃംഖലയിലെ ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനം മൂലം ആൽക്കലൈൻ അവസ്ഥയിൽ ആൽക്കൈലേറ്റിംഗ് ഏജൻ്റുമാരുമൊത്ത് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഡെറിവേറ്റീവുകളുടെ ഒരു പരമ്പരയാണ് സെല്ലുലോസിൻ്റെ എതറിഫിക്കേഷൻ. ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ഉപഭോഗം ഇൻ്റർമോളിക്യുലാർ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകളുടെ എണ്ണം കുറയ്ക്കുകയും ഇൻ്റർമോളിക്യുലാർ ശക്തികൾ കുറയ്ക്കുകയും അതുവഴി സെല്ലുലോസിൻ്റെ താപ സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും മെറ്റീരിയലുകളുടെ പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും അതേ സമയം സെല്ലുലോസിൻ്റെ ദ്രവണാങ്കം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

സെല്ലുലോസിൻ്റെ മറ്റ് പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഇഥറിഫിക്കേഷൻ പരിഷ്ക്കരണത്തിൻ്റെ ഫലങ്ങളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ:

അടിസ്ഥാന അസംസ്കൃത വസ്തുവായി ശുദ്ധീകരിച്ച പരുത്തി ഉപയോഗിച്ച്, ഏകീകൃത പ്രതിപ്രവർത്തനം, ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി, നല്ല ആസിഡ് പ്രതിരോധം, ആൽക്കലൈസേഷൻ, എതറിഫിക്കേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിലൂടെ ഉപ്പ് പ്രതിരോധം എന്നിവയുള്ള കാർബോക്സിമെതൈൽ ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ സെല്ലുലോസ് കോംപ്ലക്സ് ഈതർ തയ്യാറാക്കാൻ ഗവേഷകർ ഒരു-ഘട്ട ഈതറിഫിക്കേഷൻ പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ചു. ഒരു-ഘട്ട ഈതറിഫിക്കേഷൻ പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ച്, ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാർബോക്‌സിമെതൈൽ ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രൊപൈൽ സെല്ലുലോസിന് നല്ല ഉപ്പ് പ്രതിരോധവും ആസിഡ് പ്രതിരോധവും ലയിക്കുന്നതുമാണ്. പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡിൻ്റെയും ക്ലോറോഅസെറ്റിക് ആസിഡിൻ്റെയും ആപേക്ഷിക അളവ് മാറ്റുന്നതിലൂടെ, വ്യത്യസ്ത കാർബോക്സിമെതൈൽ, ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ ഉള്ളടക്കമുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ തയ്യാറാക്കാം. ഒറ്റ-ഘട്ട രീതിയിലൂടെ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാർബോക്സിമെതൈൽ ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ സെല്ലുലോസിന് ഒരു ചെറിയ ഉൽപാദന ചക്രം, കുറഞ്ഞ ലായക ഉപഭോഗം എന്നിവ ഉണ്ടെന്നും ഉൽപ്പന്നത്തിന് മോണോവാലൻ്റ്, ഡൈവാലൻ്റ് ലവണങ്ങൾ, നല്ല ആസിഡ് പ്രതിരോധം എന്നിവയ്ക്ക് മികച്ച പ്രതിരോധമുണ്ടെന്നും പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.

05. സെല്ലുലോസ് എതറിഫിക്കേഷൻ മോഡിഫിക്കേഷൻ്റെ സാധ്യത

സെല്ലുലോസ് ഒരു പ്രധാന രാസ, രാസ അസംസ്കൃത വസ്തുവാണ്, അത് വിഭവങ്ങളാൽ സമ്പന്നമാണ്, പച്ചയും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവും പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്നതുമാണ്. സെല്ലുലോസ് എതറിഫിക്കേഷൻ പരിഷ്‌ക്കരണത്തിൻ്റെ ഡെറിവേറ്റീവുകൾക്ക് മികച്ച പ്രകടനവും വിശാലമായ ഉപയോഗങ്ങളും മികച്ച ഉപയോഗ ഫലങ്ങളും ഉണ്ട്, കൂടാതെ ദേശീയ സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയുടെ ആവശ്യങ്ങൾ ഒരു വലിയ പരിധി വരെ നിറവേറ്റുന്നു. കൂടാതെ, സാമൂഹിക വികസനത്തിൻ്റെ ആവശ്യകതകൾ, തുടർച്ചയായ സാങ്കേതിക പുരോഗതിയും ഭാവിയിൽ വാണിജ്യവൽക്കരണത്തിൻ്റെ സാക്ഷാത്കാരവും, സെല്ലുലോസ് ഡെറിവേറ്റീവുകളുടെ സിന്തറ്റിക് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളും സിന്തറ്റിക് രീതികളും കൂടുതൽ വ്യാവസായികമാക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, അവ കൂടുതൽ പൂർണ്ണമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തുകയും വിപുലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ സാക്ഷാത്കരിക്കുകയും ചെയ്യും. . മൂല്യം