सीएमसी (सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोज) कसे बनवायचे?

सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोज (सीएमसी)सीएमसी (CMC) हे सेल्युलोजचे कार्बोक्सीमेथिलेटेड व्युत्पन्न आहे, ज्याला सेल्युलोज गम असेही म्हणतात आणि ते सर्वात महत्त्वाचे आयनिक सेल्युलोज गम आहे. सीएमसी हे सामान्यतः एक ॲनायनिक पॉलिमर संयुग आहे, जे नैसर्गिक सेल्युलोजची कॉस्टिक अल्कली आणि मोनोक्लोरोॲसिटिक ॲसिडसोबत अभिक्रिया करून मिळवले जाते. या संयुगाचे रेणूभार काही कोटींपासून ते अनेक दशलक्षांपर्यंत असतो.

【गुणधर्म】पांढरी पावडर, गंधहीन, पाण्यात विरघळून उच्च स्निग्धतेचे द्रावण तयार करते, इथेनॉल आणि इतर द्रावकांमध्ये अविद्राव्य.

【उपयोग】यात निलंबन आणि पायसीकरणाचे गुणधर्म, चांगली एकसंधता आणि क्षार प्रतिरोधकता आहे, आणि याला “औद्योगिक मोनोसोडियम ग्लूटामेट” म्हणून ओळखले जाते, ज्याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.

सीएमसीची तयारी

वेगवेगळ्या इथरिफिकेशन माध्यमांनुसार, सीएमसीच्या औद्योगिक उत्पादनाचे दोन प्रकारांमध्ये वर्गीकरण करता येते: जल-आधारित पद्धत आणि द्रावक-आधारित पद्धत. अभिक्रिया माध्यम म्हणून पाण्याचा वापर करण्याच्या पद्धतीला जल-आधारित पद्धत म्हणतात, जी अल्कधर्मी मध्यम आणि कमी-दर्जाच्या सीएमसीच्या उत्पादनासाठी वापरली जाते; अभिक्रिया माध्यम म्हणून सेंद्रिय द्रावकाचा वापर करण्याच्या पद्धतीला द्रावक पद्धत म्हणतात, जी मध्यम आणि उच्च-दर्जाच्या सीएमसीच्या उत्पादनासाठी योग्य आहे. या दोन्ही अभिक्रिया एका मळणी यंत्रात (kneader) केल्या जातात, जे मळण्याच्या प्रक्रियेचा एक भाग आहे आणि सध्या सीएमसी उत्पादनाची ही मुख्य पद्धत आहे.

1

पाण्यावर आधारित पद्धत

जल-आधारित पद्धत ही एक पूर्वीची औद्योगिक उत्पादन प्रक्रिया आहे, ज्यामध्ये मुक्त अल्कली आणि पाण्याच्या उपस्थितीत अल्कली सेल्युलोजची इथरिफायिंग एजंटसोबत अभिक्रिया घडवली जाते. अल्कलीभवन आणि इथरिफिकेशन प्रक्रियेदरम्यान, प्रणालीमध्ये कोणतेही सेंद्रिय माध्यम नसते. जल-आधारित पद्धतीसाठी लागणारी उपकरणे तुलनेने सोपी असून, गुंतवणूक कमी आणि खर्चही कमी असतो. याचा तोटा असा आहे की, यामध्ये मोठ्या प्रमाणात द्रव माध्यमाची कमतरता असते आणि अभिक्रियेमुळे निर्माण होणारी उष्णता तापमान वाढवते, ज्यामुळे उप-अभिक्रियांचा वेग वाढतो. परिणामी, इथरिफिकेशनची कार्यक्षमता कमी होते आणि उत्पादनाचा दर्जा निकृष्ट राहतो. ही पद्धत डिटर्जंट, टेक्सटाईल सायझिंग एजंट इत्यादींसारखी मध्यम आणि निम्न-दर्जाची सीएमसी उत्पादने तयार करण्यासाठी वापरली जाते.

2

द्रावक पद्धत

सॉल्व्हेंट पद्धतीला सेंद्रिय सॉल्व्हेंट पद्धत असेही म्हणतात. याचे मुख्य वैशिष्ट्य म्हणजे, अल्कलीकरण आणि इथरीकरण अभिक्रिया सेंद्रिय सॉल्व्हेंटचा अभिक्रिया माध्यम (डायल्यूएंट) म्हणून वापर करून केल्या जातात. अभिक्रिया डायल्यूएंटच्या प्रमाणानुसार, याचे मळणी पद्धत आणि स्लरी पद्धत असे विभाजन केले जाते. सॉल्व्हेंट पद्धत ही जल-आधारित पद्धतीच्या अभिक्रिया प्रक्रियेसारखीच असते आणि त्यातही अल्कलीकरण व इथरीकरणाचे दोन टप्पे असतात, परंतु या दोन टप्प्यांचे अभिक्रिया माध्यम वेगळे असते. सॉल्व्हेंट पद्धतीमध्ये जल-आधारित पद्धतीतील भिजवणे, पिळणे, बारीक करणे, मुरवणे इत्यादी प्रक्रिया वगळल्या जातात आणि अल्कलीकरण व इथरीकरण या दोन्ही प्रक्रिया एकाच मळणी यंत्रात केल्या जातात. याचा तोटा असा आहे की, तापमान नियंत्रणाची क्षमता तुलनेने कमी असते, जागेची आवश्यकता आणि खर्च जास्त असतो. अर्थात, वेगवेगळ्या उपकरणांच्या मांडणीनुसार उत्पादनासाठी, प्रणालीचे तापमान, फीडिंगची वेळ इत्यादींवर काटेकोरपणे नियंत्रण ठेवणे आवश्यक असते, जेणेकरून उत्कृष्ट गुणवत्ता आणि कार्यक्षमतेची उत्पादने तयार करता येतील. त्याचा प्रक्रिया प्रवाह तक्ता आकृती २ मध्ये दाखवला आहे.

3

सोडियमच्या तयारीची स्थितीकार्बोक्सीमिथाइल सेल्युलोजकृषी उप-उत्पादनांपासून

पिकांच्या उप-उत्पादनांमध्ये विविधता आणि सहज उपलब्धता ही वैशिष्ट्ये आहेत, आणि त्यांचा वापर सीएमसी (CMC) तयार करण्यासाठी कच्चा माल म्हणून मोठ्या प्रमाणावर केला जाऊ शकतो. सध्या, सीएमसीच्या उत्पादनासाठी लागणारा कच्चा माल प्रामुख्याने शुद्ध केलेला सेल्युलोज आहे, ज्यामध्ये कापसाचे तंतू, कसावाचे तंतू, गवताचे तंतू, बांबूचे तंतू, गव्हाच्या पेंढ्याचे तंतू इत्यादींचा समावेश होतो. तथापि, जीवनाच्या सर्व क्षेत्रांमध्ये सीएमसीच्या उपयोगांना सतत चालना मिळत असल्यामुळे, सध्याच्या कच्च्या मालावर प्रक्रिया करण्याच्या संसाधनांच्या मर्यादेत, सीएमसी तयार करण्यासाठी कच्च्या मालाचे स्वस्त आणि अधिक व्यापक स्रोत कसे वापरता येतील, हा निश्चितपणे एक महत्त्वाचा विषय बनेल.

दृष्टिकोन

सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोजचा उपयोग इमल्सीफायर, फ्लॉक्युलंट, थिकनर, चिलेटिंग एजंट, वॉटर-रिटेनिंग एजंट, अ‍ॅडेसिव्ह, सायझिंग एजंट, फिल्म-फॉर्मिंग मटेरियल इत्यादी म्हणून केला जाऊ शकतो. याचा वापर इलेक्ट्रॉनिक्स, चामड्याच्या वस्तू, प्लॅस्टिक्स, छपाई, सिरॅमिक्स, दैनंदिन वापरातील रसायने आणि इतर क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो, आणि त्याच्या उत्कृष्ट कामगिरीमुळे व विस्तृत उपयोगांमुळे, त्याची नवीन उपयोजन क्षेत्रे सतत विकसित होत आहेत. सध्या, हरित रासायनिक उत्पादनाच्या संकल्पनेच्या व्यापक प्रसारामुळे, परदेशी संशोधन...सीएमसीतयारी तंत्रज्ञान हे स्वस्त आणि सहज उपलब्ध होणाऱ्या जैविक कच्च्या मालाच्या शोधावर आणि सीएमसी (CMC) शुद्धीकरणाच्या नवीन पद्धतींवर लक्ष केंद्रित करते. प्रचंड कृषी संसाधने असलेला देश म्हणून, सेल्युलोज सुधारणेच्या तंत्रज्ञानाच्या बाबतीत माझ्या देशाला कच्च्या मालाचे फायदे आहेत, परंतु बायोमास सेल्युलोज तंतूंच्या विविध स्रोतांमुळे आणि घटकांमधील मोठ्या फरकांमुळे तयारी प्रक्रियेत विसंगती निर्माण होण्यासारख्या समस्या देखील आहेत. बायोमास सामग्रीच्या वापराच्या पर्याप्ततेमध्ये अजूनही कमतरता आहेत, त्यामुळे या क्षेत्रांमध्ये पुढील यश मिळवण्यासाठी व्यापक संशोधन करणे आवश्यक आहे.