হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ (HPMC) উৎপাদন প্রক্রিয়া এবং এর প্রয়োগসমূহ

হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ এইচপিএমসিহাইড্রোক্সিপ্রোমেলোজ নামেও পরিচিত, এটি একটি সাদা থেকে অফ-হোয়াইট সেলুলোজ ইথার পাউডার বা দানা, যা মিথাইল সেলুলোজের মতো ঠান্ডা জলে দ্রবণীয় এবং গরম জলে অদ্রবণীয়। সেলুলোজের হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল গ্রুপ, মিথাইল গ্রুপ, ইথার বন্ধন এবং অ্যানহাইড্রাস গ্লুকোজ রিং একত্রিত হয়ে এক ধরনের নন-আয়নিক সেলুলোজ মিশ্রিত ইথার তৈরি করে। এটি একটি আধা-সংশ্লেষিত, নিষ্ক্রিয়, ভিসকোইলাস্টিক পলিমার যা সাধারণত চক্ষু চিকিৎসায় লুব্রিক্যান্ট হিসাবে, অথবা মুখে খাওয়ার ওষুধে সহায়ক উপাদান বা এক্সিপিয়েন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

১. উৎপাদন প্রক্রিয়া

৯৭% আলফা-সেলুলোজ, ৭২০ মিলি/গ্রাম ইন্ট্রিনসিক ভিসকোসিটি এবং ২.৬ মিমি গড় তন্তু দৈর্ঘ্য বিশিষ্ট ক্রাফট পাল্পকে ৪০℃ তাপমাত্রায় ৫০ সেকেন্ডের জন্য ৪৯% NaOH দ্রবণে ভিজিয়ে রাখা হয়েছিল। এরপর অতিরিক্ত ৪৯% NaOH দ্রবণ অপসারণ করে অ্যালকালি সেলুলোজ পাওয়ার জন্য পাল্পটিকে এক্সট্রুড করা হয়েছিল। ইমপ্রেগনেশন ধাপে (৪৯% NaOH জলীয় দ্রবণ) এবং (পাল্পের কঠিন উপাদান)-এর ওজনের অনুপাত ছিল ২০০। পাল্পের কঠিন উপাদানের তুলনায় অ্যালকালি সেলুলোজে থাকা NaOH-এর ওজনের অনুপাত হলো ১.৪৯। এভাবে প্রাপ্ত অ্যালকালি সেলুলোজ (২০ কেজি) অভ্যন্তরীণ আলোড়নসহ একটি জ্যাকেড প্রেশার রিঅ্যাক্টরে রাখা হয়, তারপর রিঅ্যাক্টর থেকে অক্সিজেন পর্যাপ্ত পরিমাণে অপসারণ করার জন্য এটিকে ভ্যাকুয়াম করা হয় এবং নাইট্রোজেন দিয়ে পার্জ করা হয়। এরপর, অভ্যন্তরীণ আলোড়ন চালানোর সময় রিঅ্যাক্টরের তাপমাত্রা ৬০℃-তে নিয়ন্ত্রণ করা হয়েছিল।

এরপর ২.৪ কেজি ডিএমই (dME) যোগ করা হয় এবং রিয়্যাক্টরের তাপমাত্রা ৬০℃-তে নিয়ন্ত্রণ করা হয়। ডাইমিথাইল ইথার যোগ করার পর, অ্যালকালাইন সেলুলোজে মিথিলিন ক্লোরাইড ও NaOH-এর মোলার অনুপাত ১.৩ করার জন্য মিথিলিন ক্লোরাইড যোগ করা হয়, পাল্পে কঠিন পদার্থের সাথে প্রোপিলিন অক্সাইডের ওজন অনুপাত ১.৯৭ করার জন্য প্রোপিলিন অক্সাইড যোগ করা হয় এবং রিয়্যাক্টরের তাপমাত্রা ৬০℃ থেকে ৮০℃-এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা হয়। ক্লোরোমিথেন এবং প্রোপিলিন অক্সাইড যোগ করার পর, রিয়্যাক্টরের তাপমাত্রা ৮০℃ থেকে ৯০℃-এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা হয়। এছাড়াও, ৯০℃ তাপমাত্রায় বিক্রিয়াটি ২০ মিনিট ধরে চলে।

এরপর রিয়্যাক্টর থেকে গ্যাস নিষ্কাশন করা হয় এবং অপরিশোধিত হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ রিয়্যাক্টর থেকে সরিয়ে নেওয়া হয়। অপরিশোধিত হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজের তাপমাত্রা ছিল ৬২℃। ভিন্ন ভিন্ন আকারের ছিদ্রযুক্ত পাঁচটি চালুনির ছিদ্রের মধ্য দিয়ে অপরিশোধিত হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজের অনুপাতের উপর ভিত্তি করে, সঞ্চিত ওজন-ভিত্তিক কণার আকার বণ্টনে সঞ্চিত ৫০% কণার আকার পরিমাপ করুন।

এর ফলে, মোটা কণাগুলোর গড় আকার ছিল ৬.২ মিমি। প্রাপ্ত অপরিশোধিত হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজকে একটি কন্টিনিউয়াস বাইঅ্যাক্সিয়াল নীডারে (কেআরসি নীডার এস১, এল/ডি = ১০.২, অভ্যন্তরীণ আয়তন ০.১২ লিটার, ঘূর্ণন গতি ১৫০ আরপিএম) প্রতি ঘণ্টায় ১০ কেজি গতিতে প্রবেশ করানো হয় এবং বিয়োজিত অপরিশোধিত হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ পাওয়া যায়। বিভিন্ন আকারের ছিদ্রযুক্ত ৫টি স্ক্রিন ব্যবহার করে একই ধরনের পরিমাপের ফলে, গড় কণার আকার ছিল ১.৪ মিমি। জ্যাকেটের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাযুক্ত ট্যাঙ্কে থাকা বিয়োজিত অপরিশোধিত হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজে ৮০℃ গরম জল যোগ করা হয়। স্লারির মোট পরিমাণের সাথে বিয়োজিত অপরিশোধিত হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজের ওজনের অনুপাত ০.১ রাখা হয় এবং স্লারিটি প্রস্তুত করা হয়। স্লারিটিকে ৮০℃ স্থির তাপমাত্রায় ৬০ মিনিট ধরে নাড়ানো হয়।

এরপর, স্লারিটিকে ০.৫ আরপিএম ঘূর্ণন গতিসম্পন্ন এবং আগে থেকে উত্তপ্ত রোটারি প্রেসার ফিল্টারে (বিএইচএস সোনথোফেন পণ্য) সরবরাহ করা হয়। গ্রাউটের তাপমাত্রা ৯৩℃। স্লারি সরবরাহ করার জন্য একটি পাম্প ব্যবহার করা হয়, পাম্পের নির্গমন চাপ ০.২ এমপিএ। রোটারি প্রেসার ফিল্টারের ছিদ্রের আকার ৮০μm এবং ফিল্টারের ক্ষেত্রফল ০.১২ বর্গমিটার। রোটারি প্রেসার ফিল্টারে সরবরাহ করা স্লারিটি ফিল্টারের মধ্য দিয়ে পরিস্রুত হয়ে ফিল্টার কেক-এ রূপান্তরিত হয়। প্রাপ্ত ফিল্টার কেকটিতে ধৌতকৃত হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজের কঠিন উপাদানের সাথে ১০.০ ওজনের অনুপাতে ০.৩ এমপিএ বাষ্প এবং ৯৫℃ গরম জল সরবরাহ করা হয়, যা পরবর্তীতে একটি ফিল্টারের মধ্য দিয়ে পরিস্রুত করা হয়।

একটি পাম্পের মাধ্যমে ০.২ এমপিএ নির্গমন চাপে গরম জল সরবরাহ করা হয়। গরম জল সরবরাহ করার পর, ০.৩ এমপিএ বাষ্প সরবরাহ করা হয়। তারপর, ধোয়ার পর একটি স্ক্র্যাপারের সাহায্যে ফিল্টারের পৃষ্ঠ থেকে পণ্যগুলি সরিয়ে ওয়াশিং মেশিন থেকে বের করে দেওয়া হয়। স্লারি সরবরাহ থেকে শুরু করে ধোয়া পণ্য বের করে দেওয়া পর্যন্ত ধাপগুলি অবিচ্ছিন্নভাবে সম্পন্ন করা হয়। একটি হিট-ড্রাইং হাইগ্রোমিটার ব্যবহার করে পরিমাপ অনুযায়ী, এভাবে বের করে দেওয়া ধোয়া পণ্যের জলীয় উপাদান ছিল ৫২.৮%। রোটারি প্রেসার ফিল্টার থেকে বের করে দেওয়া ধোয়া পণ্যগুলিকে একটি এয়ার ড্রায়ারে ৮০℃ তাপমাত্রায় শুকানো হয় এবং হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ পাওয়ার জন্য ভিক্টরি মিলে চূর্ণ করা হয়।

২. আবেদন

এইচপিএমসিএই পণ্যটি বস্ত্রশিল্পে থিকনার, ডিসপারসেন্ট, বাইন্ডার, ইমালসিফায়ার এবং স্টেবিলাইজার হিসেবে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও এটি সিন্থেটিক রেজিন, পেট্রোকেমিক্যাল, সিরামিক, কাগজ, চামড়া, ঔষধ, খাদ্য, প্রসাধনী এবং অন্যান্য শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।


পোস্ট করার সময়: ২৬-এপ্রিল-২০২৪