সেলুলোজ ইথারসেলুলোজ হলো সেলুলোজ দ্বারা গঠিত একটি ইথার কাঠামোযুক্ত পলিমার যৌগ। সেলুলোজ ম্যাক্রোমলিকিউলের প্রতিটি গ্লুকোসিল রিং-এ তিনটি হাইড্রোক্সিল গ্রুপ থাকে, ষষ্ঠ কার্বন পরমাণুতে প্রাইমারি হাইড্রোক্সিল গ্রুপ এবং দ্বিতীয় ও তৃতীয় কার্বন পরমাণুতে সেকেন্ডারি হাইড্রোক্সিল গ্রুপ থাকে। হাইড্রোক্সিল গ্রুপের হাইড্রোজেন একটি হাইড্রোকার্বন গ্রুপ দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়ে সেলুলোজ ইথার ডেরিভেটিভ তৈরি করে। এটি এমন একটি উৎপাদ যেখানে সেলুলোজ পলিমারের হাইড্রোক্সিল গ্রুপের হাইড্রোজেন একটি হাইড্রোকার্বন গ্রুপ দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। সেলুলোজ একটি পলিহাইড্রোক্সি পলিমার যৌগ যা দ্রবীভূতও হয় না বা গলেও যায় না। ইথারিফিকেশনের পর, সেলুলোজ জল, লঘু ক্ষারীয় দ্রবণ এবং জৈব দ্রাবকে দ্রবণীয় হয় এবং এর তাপ-নমনীয়তা রয়েছে।
সেলুলোজ একটি পলিহাইড্রক্সি পলিমার যৌগ যা দ্রবীভূতও হয় না, গলেও যায় না। ইথারিফিকেশনের পর, সেলুলোজ জলে, লঘু ক্ষারীয় দ্রবণে এবং জৈব দ্রাবকে দ্রবণীয় হয় এবং এর তাপনমনীয়তা রয়েছে।
১. প্রকৃতিঃ
ইথারিফিকেশনের পর সেলুলোজের দ্রবণীয়তা উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়। এটি জল, লঘু অ্যাসিড, লঘু ক্ষার বা জৈব দ্রাবকে দ্রবীভূত হতে পারে। দ্রবণীয়তা প্রধানত তিনটি বিষয়ের উপর নির্ভর করে: (১) ইথারিফিকেশন প্রক্রিয়ায় সংযোজিত গ্রুপগুলির বৈশিষ্ট্য, সংযোজিত গ্রুপ যত বড় হয়, দ্রবণীয়তা তত কম হয়, এবং সংযোজিত গ্রুপের পোলারিটি যত বেশি হয়, সেলুলোজ ইথার তত সহজে জলে দ্রবীভূত হয়; (২) ম্যাক্রোমলিকিউলে ইথারিফাইড গ্রুপগুলির প্রতিস্থাপনের মাত্রা এবং বন্টন। বেশিরভাগ সেলুলোজ ইথার শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট প্রতিস্থাপনের মাত্রার নিচে জলে দ্রবীভূত হতে পারে, এবং প্রতিস্থাপনের মাত্রা ০ থেকে ৩-এর মধ্যে থাকে; (৩) সেলুলোজ ইথারের পলিমারাইজেশনের মাত্রা, পলিমারাইজেশনের মাত্রা যত বেশি হয়, দ্রবণীয়তা তত কম হয়; জলে দ্রবীভূত হতে পারে এমন প্রতিস্থাপনের মাত্রা যত কম হয়, দ্রবীভূত হওয়ার পরিসর তত বিস্তৃত হয়। চমৎকার কর্মক্ষমতা সম্পন্ন অনেক ধরণের সেলুলোজ ইথার রয়েছে, এবং সেগুলি নির্মাণ, সিমেন্ট, পেট্রোলিয়াম, খাদ্য, বস্ত্র, ডিটারজেন্ট, রঙ, ঔষধ, কাগজ তৈরি এবং ইলেকট্রনিক উপাদানসহ অন্যান্য শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
২. বিকাশ করাঃ
চীন বিশ্বের বৃহত্তম সেলুলোজ ইথার উৎপাদক ও ভোক্তা, যার গড় বার্ষিক বৃদ্ধির হার ২০ শতাংশেরও বেশি। প্রাথমিক পরিসংখ্যান অনুযায়ী, চীনে প্রায় ৫০টি সেলুলোজ ইথার উৎপাদনকারী প্রতিষ্ঠান রয়েছে, সেলুলোজ ইথার শিল্পের পরিকল্পিত উৎপাদন ক্ষমতা ৪ লক্ষ টন ছাড়িয়ে গেছে এবং প্রায় ২০টি প্রতিষ্ঠানের উৎপাদন ক্ষমতা ১০,০০০ টনের বেশি, যেগুলো প্রধানত শানডং, হেবেই, চংকিং, জিয়াংসু, ঝেজিয়াং, সাংহাই এবং অন্যান্য স্থানে অবস্থিত।
৩. প্রয়োজনঃ
২০১১ সালে, চীনের সিএমসি (CMC) উৎপাদন ক্ষমতা ছিল প্রায় ৩,০০,০০০ টন। ঔষধ, খাদ্য এবং দৈনন্দিন রাসায়নিকের মতো শিল্পে উচ্চ-মানের সেলুলোজ ইথারের ক্রমবর্ধমান চাহিদার সাথে সাথে, সিএমসি ছাড়া অন্যান্য সেলুলোজ ইথার পণ্যের অভ্যন্তরীণ চাহিদাও বাড়ছে। এমসি/এইচপিএমসি (MC/HPMC)-এর উৎপাদন ক্ষমতা প্রায় ১,২০,০০০ টন এবং এইচইসি (HEC)-এর উৎপাদন ক্ষমতা প্রায় ২০,০০০ টন। চীনে পিএসি (PAC) এখনও প্রচার ও প্রয়োগের পর্যায়ে রয়েছে। বৃহৎ অফশোর তেলক্ষেত্রের উন্নয়ন এবং নির্মাণ সামগ্রী, খাদ্য, রাসায়নিক ও অন্যান্য শিল্পের বিকাশের সাথে সাথে, পিএসি-এর পরিমাণ ও ক্ষেত্র বছর বছর বাড়ছে এবং প্রসারিত হচ্ছে, যার উৎপাদন ক্ষমতা ১০,০০০ টনেরও বেশি।
৪. শ্রেণিবিন্যাসঃ
প্রতিস্থাপকগুলির রাসায়নিক গঠনগত শ্রেণিবিন্যাস অনুসারে, এদেরকে অ্যানায়নিক, ক্যাটায়নিক এবং নন-আয়নিক ইথারে ভাগ করা যায়। ব্যবহৃত ইথারিফিকেশন এজেন্টের উপর নির্ভর করে মিথাইল সেলুলোজ, হাইড্রোক্সিইথাইল মিথাইল সেলুলোজ, কার্বোক্সিমিথাইল সেলুলোজ, ইথাইল সেলুলোজ, বেনজাইল সেলুলোজ, হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ, হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ, সায়ানোইথাইল সেলুলোজ, বেনজাইল সায়ানোইথাইল সেলুলোজ, কার্বোক্সিমিথাইল হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ এবং ফিনাইল সেলুলোজ ইত্যাদি রয়েছে। মিথাইল সেলুলোজ এবং ইথাইল সেলুলোজ অধিক ব্যবহারিক।
মিথাইলসেলুলোজঃ
পরিশোধিত তুলাকে ক্ষার দিয়ে প্রক্রিয়াজাত করার পর, মিথেন ক্লোরাইডকে ইথারিফিকেশন এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করে ধারাবাহিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে সেলুলোজ ইথার উৎপন্ন হয়। সাধারণত, এর প্রতিস্থাপনের মাত্রা ১.৬ থেকে ২.০ হয় এবং প্রতিস্থাপনের মাত্রা ভিন্ন হওয়ার সাথে সাথে এর দ্রবণীয়তাও ভিন্ন হয়। এটি নন-আয়নিক সেলুলোজ ইথারের অন্তর্ভুক্ত।
(1) মিথাইলসেলুলোজ ঠান্ডা জলে দ্রবণীয়, এবং গরম জলে এটি সহজে দ্রবীভূত হয় না। এর জলীয় দ্রবণ pH=3~12 পরিসরে খুব স্থিতিশীল। স্টার্চ, গুয়ার গাম ইত্যাদি এবং অনেক সারফ্যাক্ট্যান্টের সাথে এর ভালো সামঞ্জস্য রয়েছে। যখন তাপমাত্রা জেল তৈরির তাপমাত্রায় পৌঁছায়, তখন জেল তৈরি হয়।
(2) মিথাইল সেলুলোজের জল ধারণ ক্ষমতা এর সংযোজন পরিমাণ, সান্দ্রতা, কণার আকার এবং দ্রবীভূত হওয়ার হারের উপর নির্ভর করে। সাধারণত, যদি সংযোজন পরিমাণ বেশি হয়, সূক্ষ্মতা কম হয় এবং সান্দ্রতা বেশি হয়, তাহলে জল ধারণের হার বেশি হয়। এদের মধ্যে, সংযোজন পরিমাণ জল ধারণের হারের উপর সবচেয়ে বেশি প্রভাব ফেলে, এবং সান্দ্রতার মাত্রা জল ধারণের হারের মাত্রার সাথে সরাসরি সমানুপাতিক নয়। দ্রবীভূত হওয়ার হার প্রধানত সেলুলোজ কণার পৃষ্ঠ পরিবর্তনের মাত্রা এবং কণার সূক্ষ্মতার উপর নির্ভর করে। উপরের সেলুলোজ ইথারগুলির মধ্যে, মিথাইল সেলুলোজ এবং হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজের জল ধারণের হার বেশি।
(3) তাপমাত্রার পরিবর্তন মিথাইল সেলুলোজের জল ধারণ ক্ষমতাকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করতে পারে। সাধারণত, তাপমাত্রা যত বেশি হয়, জল ধারণ ক্ষমতা তত খারাপ হয়। যদি মর্টারের তাপমাত্রা 40°C অতিক্রম করে, তাহলে মিথাইল সেলুলোজের জল ধারণ ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পাবে, যা মর্টারের নির্মাণকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করবে।
(4)মিথাইল সেলুলোজমর্টারের কার্যক্ষমতা এবং সংহতির উপর এর একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে। এখানে “আঠালোভাব” বলতে বোঝায় শ্রমিকের প্রয়োগকারী সরঞ্জাম এবং দেয়ালের ভিত্তির মধ্যে অনুভূত বন্ধন শক্তি, অর্থাৎ মর্টারের শিয়ার প্রতিরোধ ক্ষমতা। আঠালোভাব বেশি হলে, মর্টারের শিয়ার প্রতিরোধ ক্ষমতা বেশি হয়, এবং ব্যবহারের প্রক্রিয়ায় শ্রমিকদের প্রয়োজনীয় শক্তিও বেশি লাগে, ফলে মর্টারের নির্মাণ কার্যকারিতা দুর্বল হয়। সেলুলোজ ইথার পণ্যগুলিতে মিথাইল সেলুলোজের সংহতি মাঝারি স্তরের।
হাইড্রক্সিপ্রোপাইলমিথাইল সেলুলোজ:
হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ হলো এক প্রকার সেলুলোজ যার উৎপাদন ও ব্যবহার দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে। এটি একটি নন-আয়নিক সেলুলোজ মিশ্র ইথার, যা পরিশোধিত তুলাকে ক্ষারীয়করণের পর প্রোপিলিন অক্সাইড এবং মিথাইল ক্লোরাইডকে ইথারিফিকেশন এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করে ধারাবাহিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে তৈরি করা হয়। এর প্রতিস্থাপনের মাত্রা সাধারণত ১.২ থেকে ২.০ পর্যন্ত হয়। মিথোক্সিল ও হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল উপাদানের অনুপাতের উপর নির্ভর করে এর বৈশিষ্ট্য পরিবর্তিত হয়।
(1) হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ ঠান্ডা জলে সহজে দ্রবণীয়, এবং গরম জলে দ্রবীভূত হতে এটি সমস্যার সম্মুখীন হয়। কিন্তু গরম জলে এর জেলীভবন তাপমাত্রা মিথাইল সেলুলোজের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। মিথাইল সেলুলোজের তুলনায় ঠান্ডা জলে এর দ্রবণীয়তাও অনেক উন্নত।
(2) হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের সান্দ্রতা এর আণবিক ওজনের সাথে সম্পর্কিত, এবং আণবিক ওজন যত বেশি হয়, সান্দ্রতাও তত বেশি হয়। তাপমাত্রাও এর সান্দ্রতাকে প্রভাবিত করে, তাপমাত্রা বাড়লে সান্দ্রতা কমে যায়। তবে, এর উচ্চ সান্দ্রতা এবং তাপমাত্রার প্রভাব মিথাইল সেলুলোজের তুলনায় কম। সাধারণ তাপমাত্রায় রাখলে এর দ্রবণ স্থিতিশীল থাকে।
(3) হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের জল ধারণ ক্ষমতা এর সংযোজন পরিমাণ, সান্দ্রতা ইত্যাদির উপর নির্ভর করে এবং একই সংযোজন পরিমাণে এর জল ধারণ হার মিথাইল সেলুলোজের চেয়ে বেশি।
(4)হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজএটি অ্যাসিড ও ক্ষারের প্রতি স্থিতিশীল, এবং এর জলীয় দ্রবণ pH=২~১২ পরিসরে খুবই স্থিতিশীল। কস্টিক সোডা ও চুনজল এর কার্যকারিতার উপর সামান্য প্রভাব ফেলে, কিন্তু ক্ষার এর দ্রবীভূত হওয়ার প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করতে পারে এবং এর সান্দ্রতা সামান্য বাড়িয়ে দেয়। হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ সাধারণ লবণের প্রতি স্থিতিশীল, কিন্তু যখন লবণ দ্রবণের ঘনত্ব বেশি হয়, তখন হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ দ্রবণের সান্দ্রতা বেড়ে যাওয়ার প্রবণতা দেখা যায়।
(5) হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজকে পানিতে দ্রবণীয় পলিমার যৌগের সাথে মিশিয়ে একটি অভিন্ন এবং উচ্চ সান্দ্রতার দ্রবণ তৈরি করা যেতে পারে। যেমন পলিভিনাইল অ্যালকোহল, স্টার্চ ইথার, ভেজিটেবল গাম, ইত্যাদি।
(6) মিথাইলসেলুলোজের তুলনায় হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের এনজাইম প্রতিরোধ ক্ষমতা ভালো, এবং এর দ্রবণ মিথাইলসেলুলোজের তুলনায় এনজাইম দ্বারা সহজে ভেঙে যায় না।
(7) মর্টার নির্মাণে হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের আনুগত্য মিথাইলসেলুলোজের চেয়ে বেশি।
হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজঃ
এটি ক্ষার দিয়ে প্রক্রিয়াজাত পরিশোধিত তুলা থেকে তৈরি করা হয় এবং আইসোপ্রোপানলের উপস্থিতিতে ইথারিফিকেশন এজেন্ট হিসেবে ইথিলিন অক্সাইডের সাথে এর বিক্রিয়া ঘটানো হয়। এর প্রতিস্থাপনের মাত্রা সাধারণত ১.৫ থেকে ২.০ হয়ে থাকে। এর জলগ্রাহিতা প্রবল এবং এটি সহজে আর্দ্রতা শোষণ করে।
(1) হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ ঠান্ডা জলে দ্রবণীয়, কিন্তু গরম জলে এটি সহজে দ্রবীভূত হয় না। এর দ্রবণ উচ্চ তাপমাত্রায় জেল না হয়ে স্থিতিশীল থাকে। এটি মর্টারে উচ্চ তাপমাত্রায় দীর্ঘ সময় ধরে ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে এর জল ধারণ ক্ষমতা মিথাইল সেলুলোজের চেয়ে কম।
(2) হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ সাধারণ অ্যাসিড এবং ক্ষারের প্রতি স্থিতিশীল, এবং ক্ষার এর দ্রবণকে ত্বরান্বিত করতে পারে এবং এর সান্দ্রতা সামান্য বাড়িয়ে দিতে পারে। জলে এর দ্রবণীয়তা মিথাইল সেলুলোজ এবং হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজের তুলনায় কিছুটা খারাপ।
(3) হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ মর্টারের জন্য ভালো অ্যান্টি-স্যাগ কর্মক্ষমতা দেখায়, কিন্তু সিমেন্টের জন্য এর বিলম্বকারী সময় বেশি।
(4) কিছু দেশীয় শিল্পোদ্যোক্তা দ্বারা উৎপাদিত হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজের কার্যক্ষমতা মিথাইল সেলুলোজের তুলনায় সুস্পষ্টভাবে কম, কারণ এতে জলের পরিমাণ এবং ছাইয়ের পরিমাণ বেশি থাকে।
(5) হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজের জলীয় দ্রবণের ছত্রাক আক্রমণ তুলনামূলকভাবে গুরুতর। প্রায় 40°C তাপমাত্রায়, 3 থেকে 5 দিনের মধ্যে ছত্রাক দেখা দিতে পারে, যা এর কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করবে।
কার্বোক্সিমিথাইল সেলুলোজঃ
সোডিয়াম মনোক্লোরোঅ্যাসিটেটকে ইথারিফিকেশন এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করে এবং ধারাবাহিক বিক্রিয়া প্রক্রিয়ার মাধ্যমে প্রাকৃতিক তন্তু (তুলা ইত্যাদি) থেকে ক্ষারীয় প্রক্রিয়াজাতকরণের পর আয়োনিক সেলুলোজ ইথার তৈরি করা হয়। এর প্রতিস্থাপনের মাত্রা সাধারণত ০.৪ থেকে ১.৪ হয়ে থাকে এবং এই মাত্রার দ্বারা এর কার্যকারিতা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়।
(1) কার্বোক্সিমিথাইল সেলুলোজ অধিক আর্দ্রতা শোষণকারী, এবং সাধারণ অবস্থায় সংরক্ষণ করলে এটিতে বেশি জল জমা হবে।
(2) কার্বোক্সিমিথাইল সেলুলোজের জলীয় দ্রবণ জেল তৈরি করে না এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে সান্দ্রতা হ্রাস পায়। যখন তাপমাত্রা 50°C অতিক্রম করে, তখন সান্দ্রতা অপরিবর্তনীয় হয়ে যায়।
(3) এর স্থায়িত্ব pH দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়। সাধারণত, এটি জিপসাম-ভিত্তিক মর্টারে ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে সিমেন্ট-ভিত্তিক মর্টারে নয়। যখন অত্যধিক ক্ষারীয় হয়, তখন এটি সান্দ্রতা হারাবে।
(4) এর জল ধারণ ক্ষমতা মিথাইল সেলুলোজের তুলনায় অনেক কম। এটি জিপসাম-ভিত্তিক মর্টারের উপর মন্দন প্রভাব ফেলে এবং এর শক্তি হ্রাস করে। যাইহোক, কার্বোক্সিমিথাইল সেলুলোজের দাম মিথাইল সেলুলোজের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম।
সেলুলোজ অ্যালকাইল ইথারঃ
প্রতিনিধিত্বমূলক উদাহরণ হলো মিথাইল সেলুলোজ এবং ইথাইল সেলুলোজ। শিল্প উৎপাদনে, সাধারণত মিথাইল ক্লোরাইড বা ইথাইল ক্লোরাইড ইথারিফিকেশন এজেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয় এবং বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:
ফর্মুলায়, R দ্বারা CH3 বা C2H5 বোঝানো হয়। ক্ষারের ঘনত্ব শুধু ইথারিফিকেশনের মাত্রাকেই প্রভাবিত করে না, বরং অ্যালকাইল হ্যালাইডের ব্যবহারকেও প্রভাবিত করে। ক্ষারের ঘনত্ব যত কম হয়, অ্যালকাইল হ্যালাইডের হাইড্রোলাইসিস তত শক্তিশালী হয়। ইথারিফাইং এজেন্টের ব্যবহার কমাতে হলে ক্ষারের ঘনত্ব অবশ্যই বাড়াতে হবে। তবে, যখন ক্ষারের ঘনত্ব খুব বেশি হয়ে যায়, তখন সেলুলোজের স্ফীতি প্রভাব কমে যায়, যা ইথারিফিকেশন বিক্রিয়ার জন্য সহায়ক নয় এবং এর ফলে ইথারিফিকেশনের মাত্রাও কমে যায়। এই উদ্দেশ্যে, বিক্রিয়া চলাকালীন ঘন লাই বা কঠিন লাই যোগ করা যেতে পারে। বিক্রিয়ক পাত্রে একটি ভালো নাড়ানো ও আলোড়নকারী ব্যবস্থা থাকা উচিত যাতে ক্ষার সমানভাবে ছড়িয়ে পড়তে পারে। মিথাইল সেলুলোজ ঘনকারক, আঠালো এবং প্রতিরক্ষামূলক কলয়েড ইত্যাদি হিসেবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি ইমালশন পলিমারাইজেশনের জন্য বিচ্ছুরক, বীজের জন্য বন্ধনকারী বিচ্ছুরক, টেক্সটাইল স্লারি, খাদ্য ও প্রসাধনীর জন্য সংযোজক, চিকিৎসা সংক্রান্ত আঠা, ওষুধের আবরণী উপাদান হিসেবেও ব্যবহার করা যায় এবং ল্যাটেক্স পেইন্ট, প্রিন্টিং কালি, সিরামিক উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও সিমেন্টের সাথে মিশিয়ে এর জমাট বাঁধার সময় নিয়ন্ত্রণ করতে এবং প্রাথমিক শক্তি বাড়াতে এটি ব্যবহৃত হয়। ইথাইল সেলুলোজ পণ্যগুলির উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি, নমনীয়তা, তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং ঠান্ডা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। কম প্রতিস্থাপিত ইথাইল সেলুলোজ জলে এবং হালকা ক্ষারীয় দ্রবণে দ্রবণীয়, এবং উচ্চ প্রতিস্থাপিত পণ্যগুলি বেশিরভাগ জৈব দ্রাবকে দ্রবণীয়। বিভিন্ন রেজিন এবং প্লাস্টিকাইজারের সাথে এর ভালো সামঞ্জস্য রয়েছে। এটি প্লাস্টিক, ফিল্ম, বার্নিশ, আঠা, ল্যাটেক্স এবং ওষুধের জন্য আবরণী উপাদান ইত্যাদি তৈরিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। সেলুলোজ অ্যালকাইল ইথারে হাইড্রোক্সিঅ্যালকাইল গ্রুপ যুক্ত করলে এর দ্রবণীয়তা বৃদ্ধি পায়, সল্টিং আউটের প্রতি সংবেদনশীলতা কমে, জেল তৈরির তাপমাত্রা বাড়ে এবং হট মেল্ট বৈশিষ্ট্য উন্নত হয় ইত্যাদি। প্রতিস্থাপকগুলির প্রকৃতি এবং অ্যালকাইল ও হাইড্রোক্সিঅ্যালকাইল গ্রুপের অনুপাতের উপর নির্ভর করে উপরোক্ত বৈশিষ্ট্যগুলির পরিবর্তনের মাত্রা ভিন্ন হয়।
সেলুলোজ হাইড্রোক্সিয়ালকাইল ইথারঃ
প্রতিনিধিত্বমূলক উদাহরণ হলো হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ এবং হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল সেলুলোজ। ইথারিফিকেশন এজেন্ট হলো ইপোক্সাইড, যেমন ইথিলিন অক্সাইড এবং প্রোপিলিন অক্সাইড। অনুঘটক হিসেবে অ্যাসিড বা ক্ষার ব্যবহার করা হয়। শিল্প উৎপাদনে অ্যালকালি সেলুলোজের সাথে ইথারিফিকেশন এজেন্টের বিক্রিয়া ঘটানো হয়।হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজউচ্চ প্রতিস্থাপন মান সম্পন্ন হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল সেলুলোজ ঠান্ডা ও গরম উভয় পানিতেই দ্রবণীয়। উচ্চ প্রতিস্থাপন মান সম্পন্ন হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল সেলুলোজ শুধুমাত্র ঠান্ডা পানিতে দ্রবণীয়, কিন্তু গরম পানিতে নয়। হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ ল্যাটেক্স কোটিং, টেক্সটাইল প্রিন্টিং ও ডাইং পেস্ট, পেপার সাইজিং উপাদান, আঠা এবং প্রতিরক্ষামূলক কলয়েডের জন্য ঘনকারক হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল সেলুলোজের ব্যবহার হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজের ব্যবহারের মতোই। নিম্ন প্রতিস্থাপন মান সম্পন্ন হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল সেলুলোজ ফার্মাসিউটিক্যাল এক্সিপিয়েন্ট হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যার বন্ধনকারী এবং বিয়োজনকারী উভয় বৈশিষ্ট্যই থাকতে পারে।
কার্বোক্সিমিথাইল সেলুলোজ, যার ইংরেজি সংক্ষিপ্ত রূপ CMC, সাধারণত সোডিয়াম লবণ রূপে বিদ্যমান থাকে। ইথারিফাইং এজেন্টটি হলো মনোক্লোরোঅ্যাসিটিক অ্যাসিড, এবং বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:
কার্বোক্সিমিথাইল সেলুলোজ হলো সবচেয়ে বহুল ব্যবহৃত পানিতে দ্রবণীয় সেলুলোজ ইথার। অতীতে এটি প্রধানত ড্রিলিং মাড হিসেবে ব্যবহৃত হতো, কিন্তু এখন ডিটারজেন্ট, কাপড়ের স্লারি, ল্যাটেক্স পেইন্ট, কার্ডবোর্ড ও কাগজের প্রলেপ ইত্যাদির সংযোজক হিসেবেও এর ব্যবহার প্রসারিত হয়েছে। বিশুদ্ধ কার্বোক্সিমিথাইল সেলুলোজ খাদ্য, ঔষধ, প্রসাধনীতে এবং সিরামিক ও ছাঁচের আঠা হিসেবেও ব্যবহার করা যায়।
পলিঅ্যানায়নিক সেলুলোজ (PAC) হলো একটি আয়নিক সেলুলোজ ইথার এবং এটি কার্বোক্সিমিথাইল সেলুলোজ (CMC)-এর একটি উন্নতমানের বিকল্প পণ্য। এটি একটি সাদা, অফ-হোয়াইট বা হালকা হলুদ রঙের গুঁড়া বা দানা, যা অ-বিষাক্ত, গন্ধহীন এবং পানিতে সহজে দ্রবীভূত হয়ে একটি নির্দিষ্ট সান্দ্রতার স্বচ্ছ দ্রবণ তৈরি করে। এর তাপ সহনশীলতা, লবণ সহনশীলতা এবং শক্তিশালী ব্যাকটেরিয়ারোধী বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এতে ছত্রাক ধরে না বা এর কোনো ক্ষয় হয় না। এর বৈশিষ্ট্য হলো উচ্চ বিশুদ্ধতা, উচ্চ মাত্রার প্রতিস্থাপন এবং প্রতিস্থাপকগুলির সুষম বণ্টন। এটি বাইন্ডার, থিকনার, রিওলজি মডিফায়ার, ফ্লুইড লস রিডিউসার, সাসপেনশন স্টেবিলাইজার ইত্যাদি হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। পলিঅ্যানায়নিক সেলুলোজ (PAC) সেই সমস্ত শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় যেখানে CMC প্রয়োগ করা যায়, যা এর ডোজ ব্যাপকভাবে কমাতে, ব্যবহার সহজ করতে, উন্নত স্থিতিশীলতা প্রদান করতে এবং উচ্চতর প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে।
ক্ষারের অনুঘটকত্বে সেলুলোজ ও অ্যাক্রিলোনাইট্রাইলের বিক্রিয়াজাত পদার্থ হলো সায়ানোইথাইল সেলুলোজ।
সায়ানোইথাইল সেলুলোজের উচ্চ ডাইইলেকট্রিক ধ্রুবক এবং নিম্ন লস কোএফিসিয়েন্ট থাকায় এটি ফসফর এবং ইলেকট্রোলুমিনেসেন্ট ল্যাম্পের জন্য রেজিন ম্যাট্রিক্স হিসেবে ব্যবহার করা যায়। স্বল্প-প্রতিস্থাপিত সায়ানোইথাইল সেলুলোজ ট্রান্সফরমারের জন্য ইনসুলেটিং পেপার হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
সেলুলোজের উচ্চতর ফ্যাটি অ্যালকোহল ইথার, অ্যালকেনাইল ইথার এবং অ্যারোমেটিক অ্যালকোহল ইথার প্রস্তুত করা হয়েছে, কিন্তু বাস্তবে এগুলোর ব্যবহার হয়নি।
সেলুলোজ ইথার তৈরির পদ্ধতিগুলোকে জলীয় মাধ্যম পদ্ধতি, দ্রাবক পদ্ধতি, মণ্ডন পদ্ধতি, স্লারি পদ্ধতি, গ্যাস-কঠিন পদ্ধতি, তরল পর্যায় পদ্ধতি এবং উপরোক্ত পদ্ধতিগুলোর সমন্বয়ে ভাগ করা যায়।
৫. প্রস্তুতির মূলনীতি:
উচ্চ α-সেলুলোজ পাল্পকে ক্ষারীয় দ্রবণে ভিজিয়ে ফুলিয়ে তোলা হয়, যা আরও বেশি হাইড্রোজেন বন্ধন ধ্বংস করে, বিকারকগুলির ব্যাপন সহজ করে এবং অ্যালকালি সেলুলোজ তৈরি করে। এরপর এটি ইথারিফিকেশন এজেন্টের সাথে বিক্রিয়া করে সেলুলোজ ইথার লাভ করে। ইথারিফিকেশন এজেন্টগুলির মধ্যে রয়েছে হাইড্রোকার্বন হ্যালাইড (বা সালফেট), ইপোক্সাইড এবং ইলেকট্রন গ্রাহকসহ α ও β অসম্পৃক্ত যৌগ।
৬. মৌলিক কর্মক্ষমতা:
বিল্ডিংয়ের ড্রাই-মিক্সড মর্টারের কার্যকারিতা উন্নত করতে অ্যাডমিক্সচার একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে এবং ড্রাই-মিক্সড মর্টারের মোট উপাদান খরচের ৪০%-এরও বেশি এর জন্য ব্যয় হয়। দেশীয় বাজারের অ্যাডমিক্সচারের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ বিদেশী উৎপাদকদের দ্বারা সরবরাহ করা হয় এবং পণ্যের নির্দেশিত মাত্রাও সরবরাহকারীরাই দিয়ে থাকে। ফলে, ড্রাই-মিক্সড মর্টার পণ্যের দাম বেশি থাকে এবং প্রচুর পরিমাণে ও বিভিন্ন ধরনের সাধারণ গাঁথনি ও প্লাস্টারিং মর্টারের প্রচলন কঠিন হয়ে পড়ে। উচ্চ-মানের বাজারের পণ্যগুলো বিদেশী কোম্পানি দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, এবং ড্রাই-মিক্সড মর্টার উৎপাদকদের মুনাফা কম ও ক্রয়ক্ষমতা দুর্বল; অ্যাডমিক্সচারের প্রয়োগ নিয়ে পদ্ধতিগত ও লক্ষ্যভিত্তিক গবেষণার অভাব রয়েছে এবং অন্ধভাবে বিদেশী ফর্মুলা অনুসরণ করা হয়।
শুকনো মিশ্রিত মর্টারের জল ধারণ ক্ষমতা উন্নত করার জন্য জল ধারণকারী উপাদান একটি গুরুত্বপূর্ণ সংযোজনী, এবং এটি শুকনো মিশ্রিত মর্টারের উপকরণের খরচ নির্ধারণকারী অন্যতম প্রধান সংযোজনীও বটে। সেলুলোজ ইথারের প্রধান কাজ হলো জল ধারণ করা।
সেলুলোজ ইথার হলো নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে অ্যালকালি সেলুলোজ এবং ইথারিফাইং এজেন্টের বিক্রিয়ায় উৎপন্ন হওয়া বিভিন্ন পণ্যের একটি সাধারণ পরিভাষা। বিভিন্ন সেলুলোজ ইথার পাওয়ার জন্য অ্যালকালি সেলুলোজকে বিভিন্ন ইথারিফাইং এজেন্ট দ্বারা প্রতিস্থাপন করা হয়। প্রতিস্থাপকগুলির আয়নীকরণ বৈশিষ্ট্য অনুসারে, সেলুলোজ ইথারকে দুটি শ্রেণীতে ভাগ করা যায়: আয়নিক (যেমন কার্বোক্সিমিথাইল সেলুলোজ) এবং নন-আয়নিক (যেমন মিথাইল সেলুলোজ)। প্রতিস্থাপকের প্রকারভেদ অনুসারে, সেলুলোজ ইথারকে মনোইথার (যেমন মিথাইল সেলুলোজ) এবং মিশ্র ইথার (যেমন হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ) -এ ভাগ করা যায়। বিভিন্ন দ্রবণীয়তা অনুসারে, একে জলে দ্রবণীয় (যেমন হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ) এবং জৈব দ্রাবকে দ্রবণীয় (যেমন ইথাইল সেলুলোজ) -এ ভাগ করা যায়। শুষ্ক-মিশ্রিত মর্টার প্রধানত জলে দ্রবণীয় সেলুলোজ, এবং জলে দ্রবণীয় সেলুলোজকে তাৎক্ষণিক প্রকার এবং পৃষ্ঠ-চিকিৎসাকৃত বিলম্বিত-দ্রবণ প্রকারে ভাগ করা হয়।
মর্টারে সেলুলোজ ইথারের কার্যপ্রণালী নিম্নরূপ:
(1) পরেসেলুলোজ ইথারযখন মর্টার পানিতে দ্রবীভূত হয়, তখন এর পৃষ্ঠীয় সক্রিয়তার কারণে সিস্টেমে সিমেন্টজাতীয় উপাদানের কার্যকর ও সুষম বণ্টন নিশ্চিত হয় এবং সেলুলোজ ইথার একটি প্রতিরক্ষামূলক কলয়েড হিসেবে কঠিন কণাগুলোকে "আবৃত" করে এর বাইরের পৃষ্ঠে একটি পিচ্ছিলকারক আস্তরণ তৈরি করে, যা মর্টার সিস্টেমকে আরও স্থিতিশীল করে তোলে এবং মিশ্রণ প্রক্রিয়ার সময় মর্টারের তরলতা ও নির্মাণকাজের মসৃণতাও উন্নত করে।
(2) এর নিজস্ব আণবিক গঠনের কারণে, সেলুলোজ ইথার দ্রবণ মর্টারের আর্দ্রতাকে সহজে হারাতে দেয় না এবং দীর্ঘ সময় ধরে ধীরে ধীরে তা নির্গত করে, যা মর্টারকে ভালো জল ধারণ ক্ষমতা এবং কার্যক্ষমতা প্রদান করে।
পোস্ট করার সময়: ২৮-এপ্রিল-২০২৪