सीएमसी सोडियम कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज कैसे बनाएं?

सोडियम कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज (सीएमसी)सीएमसी सेलुलोज का कार्बोक्सीमेथिलेटेड व्युत्पन्न है, जिसे सेलुलोज गम के नाम से भी जाना जाता है, और यह सबसे महत्वपूर्ण आयनिक सेलुलोज गम है। सीएमसी आमतौर पर एक आयनिक बहुलक यौगिक है जो प्राकृतिक सेलुलोज को कास्टिक क्षार और मोनोक्लोरोएसिटिक अम्ल के साथ अभिक्रिया कराकर प्राप्त किया जाता है। इस यौगिक का आणविक भार करोड़ों से लेकर कई करोड़ तक होता है।

【गुणधर्म】सफेद पाउडर, गंधहीन, पानी में घुलनशील होकर उच्च श्यानता वाला घोल बनाता है, इथेनॉल और अन्य विलायकों में अघुलनशील।

【अनुप्रयोग】इसमें निलंबन और पायसीकरण के कार्य, अच्छा सामंजस्य और नमक प्रतिरोध होता है, और इसे "औद्योगिक मोनोसोडियम ग्लूटामेट" के रूप में जाना जाता है, जिसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

सीएमसी की तैयारी

विभिन्न ईथरीकरण माध्यमों के आधार पर, सीएमसी के औद्योगिक उत्पादन को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: जल-आधारित विधि और विलायक-आधारित विधि। अभिक्रिया माध्यम के रूप में जल का उपयोग करने वाली विधि को जल-आधारित विधि कहा जाता है, जिसका उपयोग मध्यम क्षारीय और निम्न श्रेणी के सीएमसी के उत्पादन के लिए किया जाता है; अभिक्रिया माध्यम के रूप में कार्बनिक विलायक का उपयोग करने वाली विधि को विलायक विधि कहा जाता है, जो मध्यम और उच्च श्रेणी के सीएमसी के उत्पादन के लिए उपयुक्त है। ये दोनों अभिक्रियाएँ गूंधने की प्रक्रिया के अंतर्गत आने वाले एक नीडर में की जाती हैं और वर्तमान में सीएमसी उत्पादन की मुख्य विधि है।

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जल आधारित विधि

जल-आधारित विधि एक प्राचीन औद्योगिक उत्पादन प्रक्रिया है, जिसमें क्षारयुक्त सेलुलोज को मुक्त क्षार और जल की उपस्थिति में ईथरीकरण एजेंट के साथ अभिक्रिया कराई जाती है। क्षारीकरण और ईथरीकरण की प्रक्रिया के दौरान, सिस्टम में कोई कार्बनिक माध्यम मौजूद नहीं होता है। जल-आधारित विधि के लिए आवश्यक उपकरण अपेक्षाकृत सरल हैं, और इसमें कम निवेश और कम लागत लगती है। इसकी एक कमी यह है कि इसमें पर्याप्त मात्रा में तरल माध्यम उपलब्ध नहीं होता है, और अभिक्रिया से उत्पन्न ऊष्मा तापमान को बढ़ा देती है, जिससे अध्यारोपण की गति तेज हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप ईथरीकरण दक्षता कम हो जाती है और उत्पाद की गुणवत्ता खराब हो जाती है। इस विधि का उपयोग मध्यम और निम्न श्रेणी के सीएमसी उत्पादों, जैसे डिटर्जेंट, कपड़ा साइजिंग एजेंट आदि के निर्माण में किया जाता है।

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विलायक विधि

विलायक विधि को कार्बनिक विलायक विधि भी कहा जाता है। इसकी मुख्य विशेषता यह है कि क्षारीकरण और ईथरीकरण अभिक्रियाएँ कार्बनिक विलायक को अभिक्रिया माध्यम (पतलाकारक) के रूप में उपयोग करके संपन्न की जाती हैं। अभिक्रिया में उपयोग होने वाले पतलेकारक की मात्रा के आधार पर इसे गूंधने की विधि और घोल विधि में विभाजित किया जाता है। विलायक विधि की अभिक्रिया प्रक्रिया जल-आधारित विधि के समान ही होती है, और इसमें भी क्षारीकरण और ईथरीकरण के दो चरण होते हैं, लेकिन इन दोनों चरणों के अभिक्रिया माध्यम भिन्न होते हैं। विलायक विधि में जल-आधारित विधि में निहित प्रक्रियाएँ, जैसे भिगोना, निचोड़ना, पीसना, पुराना करना आदि, समाप्त हो जाती हैं, और क्षारीकरण और ईथरीकरण सभी अभिक्रियाएँ एक ही गूंधने वाली मशीन में संपन्न की जाती हैं। इसकी कमियाँ यह हैं कि तापमान नियंत्रण अपेक्षाकृत कमज़ोर होता है, स्थान की आवश्यकता अधिक होती है और लागत भी अधिक होती है। निश्चित रूप से, विभिन्न उपकरण लेआउट के उत्पादन के लिए, सिस्टम के तापमान, फीडिंग समय आदि को सख्ती से नियंत्रित करना आवश्यक है, ताकि उत्कृष्ट गुणवत्ता और प्रदर्शन वाले उत्पाद तैयार किए जा सकें। इसकी प्रक्रिया प्रवाह चार्ट चित्र 2 में दर्शाया गया है।

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सोडियम की तैयारी की स्थितिकार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोजकृषि उप-उत्पादों से

फसल उप-उत्पादों में विविधता और आसानी से उपलब्धता की विशेषता होती है, और इनका व्यापक रूप से सीएमसी (CMC) के निर्माण के लिए कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जा सकता है। वर्तमान में, सीएमसी के उत्पादन के लिए मुख्य रूप से परिष्कृत सेलूलोज़ का उपयोग किया जाता है, जिसमें कपास फाइबर, कसावा फाइबर, भूसा फाइबर, बांस फाइबर, गेहूं का भूसा फाइबर आदि शामिल हैं। हालांकि, जीवन के सभी क्षेत्रों में सीएमसी के अनुप्रयोगों के निरंतर प्रचार के साथ, मौजूदा कच्चे माल प्रसंस्करण संसाधनों के तहत, सीएमसी के निर्माण के लिए सस्ते और व्यापक कच्चे माल के स्रोतों का उपयोग कैसे किया जाए, यह निश्चित रूप से एक महत्वपूर्ण विषय बन जाएगा।

आउटलुक

सोडियम कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज का उपयोग इमल्सीफायर, फ्लोकुलेंट, थिकनर, चेलेटिंग एजेंट, जल-धारण एजेंट, चिपकने वाले पदार्थ, साइजिंग एजेंट, फिल्म बनाने वाली सामग्री आदि के रूप में किया जा सकता है। इसका व्यापक उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स, चमड़ा, प्लास्टिक, प्रिंटिंग, सिरेमिक, दैनिक उपयोग के रसायन और अन्य क्षेत्रों में होता है। इसके उत्कृष्ट प्रदर्शन और व्यापक उपयोग के कारण, इसके अनुप्रयोग के नए क्षेत्र लगातार विकसित हो रहे हैं। आजकल, हरित रसायन उत्पादन की अवधारणा के व्यापक प्रसार के तहत, विदेशी अनुसंधान इस पर ध्यान केंद्रित कर रहा है।सीएमसीतैयारी प्रौद्योगिकी सस्ते और आसानी से प्राप्त होने वाले जैविक कच्चे माल की खोज और सीएमसी शुद्धिकरण के नए तरीकों पर केंद्रित है। विशाल कृषि संसाधनों वाले देश के रूप में, हमारे देश में सेल्युलोज संशोधन प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में कच्चे माल की उपलब्धता तो है, लेकिन बायोमास सेल्युलोज फाइबर के विभिन्न स्रोतों और घटकों में बड़े अंतर के कारण तैयारी प्रक्रिया में असंगति जैसी समस्याएं भी हैं। बायोमास सामग्री के पर्याप्त उपयोग में अभी भी कमियां हैं, इसलिए इन क्षेत्रों में और अधिक उपलब्धियों के लिए व्यापक शोध की आवश्यकता है।