मिथाइल हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोज कसरी तयार गरिन्छ?

पृष्ठभूमि र सिंहावलोकन

सेल्युलोज ईथर एक व्यापक रूपमा प्रयोग हुने पोलिमर फाइन रासायनिक पदार्थ हो जुन रासायनिक उपचार मार्फत प्राकृतिक पोलिमर सेल्युलोजबाट बनाइन्छ। १९ औं शताब्दीमा सेल्युलोज नाइट्रेट र सेल्युलोज एसीटेटको निर्माण पछि, रसायनशास्त्रीहरूले धेरै सेल्युलोज ईथरहरूको सेल्युलोज डेरिभेटिभहरूको श्रृंखला विकास गरेका छन्, र धेरै औद्योगिक क्षेत्रहरू समावेश गर्ने नयाँ अनुप्रयोग क्षेत्रहरू निरन्तर पत्ता लगाइएका छन्। सोडियम जस्ता सेल्युलोज ईथर उत्पादनहरूकार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज (CMC), इथाइल सेलुलोज (EC), हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोज (HEC), हाइड्रोक्साइप्रोपाइल सेलुलोज (HPC), मिथाइल हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोज (MHEC)रमिथाइल हाइड्रोक्साइप्रोपाइल सेलुलोज (MHPC)र अन्य सेल्युलोज ईथरहरूलाई "औद्योगिक मोनोसोडियम ग्लुटामेट" भनेर चिनिन्छ र तेल ड्रिलिंग, निर्माण, कोटिंग्स, खाना, औषधि र दैनिक रसायनहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

हाइड्रोक्सिथाइल मिथाइल सेलुलोज (MHPC) एक गन्धहीन, स्वादहीन, गैर-विषाक्त सेतो पाउडर हो जुन चिसो पानीमा घोलिएर पारदर्शी चिपचिपा घोल बनाउन सकिन्छ। यसमा गाढा बनाउने, बाँध्ने, फैलाउने, इमल्सिफाइ गर्ने, फिल्म बनाउने, निलम्बन गर्ने, सोस्ने, जेल गर्ने, सतह सक्रिय गर्ने, ओसिलोपन कायम राख्ने र कोलोइडलाई सुरक्षित गर्ने विशेषताहरू छन्। जलीय घोलको सतह सक्रिय कार्यको कारण, यसलाई कोलोइडल सुरक्षात्मक एजेन्ट, इमल्सिफायर र डिस्पर्सेन्टको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। हाइड्रोक्सिथाइल मिथाइल सेलुलोज जलीय घोलमा राम्रो हाइड्रोफिलिसिटी हुन्छ र यो एक कुशल पानी अवधारण एजेन्ट हो। हाइड्रोक्सिथाइल मिथाइल सेलुलोजमा हाइड्रोक्सिथाइल समूहहरू भएकोले, यसमा राम्रो एन्टी-फैली क्षमता, राम्रो चिपचिपापन स्थिरता र लामो समयसम्म भण्डारणको समयमा फफूंदी प्रतिरोध छ।

हाइड्रोक्सीथाइल मिथाइलसेलुलोज (HEMC) मिथाइलसेलुलोज (MC) मा इथिलीन अक्साइड प्रतिस्थापन (MS ०.३~०.४) घुसाएर तयार पारिन्छ, र यसको नुन प्रतिरोध अपरिवर्तित पोलिमरहरूको भन्दा राम्रो हुन्छ। मिथाइलसेलुलोजको जेलेसन तापक्रम पनि MC भन्दा बढी हुन्छ।

संरचना

सुविधा

हाइड्रोक्साइथाइल मिथाइलसेलुलोज (HEMC) का मुख्य विशेषताहरू यस प्रकार छन्:

१. घुलनशीलता: पानी र केही जैविक विलायकहरूमा घुलनशील। HEMC चिसो पानीमा घुलनशील हुन सक्छ। यसको उच्चतम सांद्रता केवल चिपचिपापन द्वारा निर्धारण गरिन्छ। घुलनशीलता चिपचिपापन अनुसार फरक हुन्छ। चिपचिपापन जति कम हुन्छ, घुलनशीलता त्यति नै बढी हुन्छ।

२. नुन प्रतिरोध: HEMC उत्पादनहरू गैर-आयनिक सेल्युलोज ईथर हुन् र पोलीइलेक्ट्रोलाइटहरू होइनन्, त्यसैले धातुको लवण वा जैविक इलेक्ट्रोलाइटहरू अवस्थित हुँदा तिनीहरू जलीय घोलहरूमा अपेक्षाकृत स्थिर हुन्छन्, तर इलेक्ट्रोलाइटहरूको अत्यधिक थपले जेलेसन र वर्षा निम्त्याउन सक्छ।

३. सतह गतिविधि: जलीय घोलको सतह सक्रिय कार्यको कारण, यसलाई कोलोइडल सुरक्षात्मक एजेन्ट, इमल्सीफायर र डिस्पर्सेन्टको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

४. थर्मल जेल: जब HEMC उत्पादनहरूको जलीय घोललाई निश्चित तापक्रममा तताइन्छ, यो अपारदर्शी हुन्छ, जेल हुन्छ र अवक्षेपण हुन्छ, तर जब यसलाई निरन्तर चिसो गरिन्छ, यो मूल घोल अवस्थामा फर्कन्छ, र यो जेल र अवक्षेपण हुने तापक्रम मुख्यतया तिनीहरूमा निर्भर गर्दछ। लुब्रिकेन्ट, सस्पेन्डिङ एड्स, प्रोटेक्टिभ कोलोइड, इमल्सीफायर आदि।

५. मेटाबोलिक जडत्व र कम गन्ध र सुगन्ध: HEMC खाना र औषधिमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ किनभने यो मेटाबोलाइज हुँदैन र यसमा कम गन्ध र सुगन्ध हुन्छ।

६. फफूंदी प्रतिरोध: HEMC मा लामो समयसम्म भण्डारण गर्दा तुलनात्मक रूपमा राम्रो फफूंदी प्रतिरोध र राम्रो चिपचिपापन स्थिरता हुन्छ।

७. PH स्थिरता: HEMC उत्पादनहरूको जलीय घोलको चिपचिपापन एसिड वा क्षारबाट कमै प्रभावित हुन्छ, र pH मान ३.० देखि ११.० को दायरा भित्र अपेक्षाकृत स्थिर हुन्छ।

आवेदन

जलीय घोलमा यसको सतह-सक्रिय कार्यको कारणले गर्दा हाइड्रोक्सिथाइल मिथाइलसेलुलोजलाई कोलोइडल सुरक्षात्मक एजेन्ट, इमल्सीफायर र डिस्पर्सेन्टको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। यसको प्रयोगका उदाहरणहरू निम्नानुसार छन्:

१. सिमेन्टको कार्यसम्पादनमा हाइड्रोक्साइथाइल मिथाइलसेलुलोजको प्रभाव। हाइड्रोक्साइथाइल मिथाइलसेलुलोज एक गन्धहीन, स्वादहीन, गैर-विषाक्त सेतो पाउडर हो जुन चिसो पानीमा घोलेर पारदर्शी चिपचिपा घोल बनाउन सकिन्छ। यसमा गाढा बनाउने, बाँध्ने, फैलाउने, इमल्सिफाइ गर्ने, फिल्म बनाउने, निलम्बन गर्ने, सोस्ने, जेल गर्ने, सतह सक्रिय गर्ने, आर्द्रता कायम राख्ने र कोलोइडलाई सुरक्षित गर्ने विशेषताहरू छन्। जलीय घोलमा सतह सक्रिय कार्य भएकोले, यसलाई कोलोइडल सुरक्षात्मक एजेन्ट, इमल्सिफायर र डिस्पर्सेन्टको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। हाइड्रोक्साइथाइल मिथाइलसेलुलोज जलीय घोलमा राम्रो हाइड्रोफिलिसिटी हुन्छ र यो एक कुशल पानी अवधारण एजेन्ट हो।

२. एक अत्यधिक लचिलो रिलिफ पेन्ट तयार गरिन्छ, जुन तौलको हिसाबले भागहरूमा निम्न कच्चा पदार्थहरूबाट बनेको हुन्छ: १५०-२०० ग्राम डिआयोनाइज्ड पानी; ६०-७० ग्राम शुद्ध एक्रिलिक इमल्सन; ५५०-६५० ग्राम भारी क्याल्सियम; ७०-९० ग्राम ट्याल्कम पाउडर; बेस सेल्युलोज जलीय घोल ३०-४० ग्राम; लिग्नोसेलुलोज जलीय घोल १०-२० ग्राम; फिल्म बनाउने सहायता ४-६ ग्राम; एन्टिसेप्टिक र फङ्गिसाइड १.५-२.५ ग्राम; डिस्पर्सेन्ट १.८-२.२ ग्राम; भिजाउने एजेन्ट १.८-२.२ ग्राम; ३.५-४.५ ग्राम; इथिलीन ग्लाइकोल ९-११ ग्राम; हाइड्रोक्साइथाइल मिथाइलसेल्युलोज जलीय घोल २-४% हाइड्रोक्साइथाइल मिथाइलसेल्युलोज पानीमा घोलेर बनाइन्छ; लिग्नोसेलुलोज जलीय घोल १-३% लिग्नोसेलुलोजबाट बनेको हुन्छ। पानीमा घोलेर बनाइन्छ।

तयारी

हाइड्रोक्साइथाइल मिथाइल सेलुलोजको तयारी विधि, विधि भनेको परिष्कृत कपासलाई कच्चा पदार्थको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र हाइड्रोक्साइथाइल मिथाइल सेलुलोज तयार गर्न इथरिफिकेशन एजेन्टको रूपमा इथिलिन अक्साइड प्रयोग गरिन्छ। हाइड्रोक्साइथाइल मिथाइल सेलुलोज तयार गर्न कच्चा पदार्थको तौल भागहरू निम्नानुसार छन्: विलायकको रूपमा टोल्युइन र आइसोप्रोपानोल मिश्रणको ७००-८०० भाग, पानीको ३०-४० भाग, सोडियम हाइड्रोक्साइडको ७०-८० भाग, परिष्कृत कपासको ८०-८५ भाग, अक्सी इथेनको २०-२८ भाग, मिथाइल क्लोराइडको ८०-९० भाग, हिमनदी एसिटिक एसिडको १६-१९ भाग; विशिष्ट चरणहरू यस प्रकार छन्:

पहिलो चरण, प्रतिक्रिया केटलमा, टोल्युइन र आइसोप्रोपानोल मिश्रण, पानी, र सोडियम हाइड्रोक्साइड थप्नुहोस्, ६०-८० डिग्री सेल्सियससम्म तताउनुहोस्, २०-४० मिनेटको लागि न्यानो राख्नुहोस्;

दोस्रो चरण, क्षारीकरण: माथिका सामग्रीहरूलाई ३०-५० डिग्री सेल्सियसमा चिसो पार्नुहोस्, परिष्कृत कपास थप्नुहोस्, टोल्युइन र आइसोप्रोपानोल मिश्रण विलायक स्प्रे गर्नुहोस्, ०.००६ एमपीएमा भ्याकुमाइज गर्नुहोस्, ३ प्रतिस्थापनको लागि नाइट्रोजन भर्नुहोस्, र प्रतिस्थापन क्षारीकरण पछि गर्नुहोस्, क्षारीकरण अवस्थाहरू यस प्रकार छन्: क्षारीकरण समय २ घण्टा हो, र क्षारीकरण तापमान ३० डिग्री सेल्सियस देखि ५० डिग्री सेल्सियस सम्म हुन्छ;

तेस्रो चरण, इथरिफिकेशन: क्षारीयकरण पूरा भएपछि, रिएक्टरलाई ०.०५-०.०७MPa मा खाली गरिन्छ, र इथिलीन अक्साइड र मिथाइल क्लोराइड ३०-५० मिनेटको लागि थपिन्छ; इथरिफिकेशनको पहिलो चरण: ४०-६०°C, १.०-२.० घण्टा, दबाब ०.१५ र ०.३Mpa बीचमा नियन्त्रण गरिन्छ; इथरिफिकेशनको दोस्रो चरण: ६०～९०℃, २.०～२.५ घण्टा, दबाब ०.४ र ०.८Mpa बीचमा नियन्त्रण गरिन्छ;

चौथो चरण, तटस्थीकरण: वर्षा केटलमा पहिले नै मापन गरिएको हिमनदी एसिटिक एसिड थप्नुहोस्, तटस्थीकरणको लागि इथरिफाइड सामग्रीमा थिच्नुहोस्, वर्षाको लागि तापक्रम ७५-८० डिग्री सेल्सियसमा बढाउनुहोस्, तापक्रम १०२ डिग्री सेल्सियसमा बढ्छ, र pH मान ६ भएको पत्ता लाग्छ। ८ बजे, विघटन पूरा हुन्छ; विघटन ट्याङ्की ९० डिग्री सेल्सियस देखि १०० डिग्री सेल्सियसमा रिभर्स ओस्मोसिस उपकरणद्वारा प्रशोधन गरिएको धाराको पानीले भरिन्छ;

पाँचौं चरण, केन्द्रापसारक धुलाई: चौथो चरणमा रहेको सामग्रीलाई तेर्सो स्क्रू सेन्ट्रीफ्यूज मार्फत सेन्ट्रीफ्यूज गरिन्छ, र छुट्याइएको सामग्रीलाई पहिले नै तातो पानीले भरिएको वाशिंग ट्याङ्कीमा सामग्री धुनको लागि स्थानान्तरण गरिन्छ;

छैटौं चरण, केन्द्रापसारक सुकाउने: धोएको सामग्रीलाई तेर्सो स्क्रू सेन्ट्रीफ्यूज मार्फत ड्रायरमा पुर्‍याइन्छ, र सामग्रीलाई १५०-१७० डिग्री सेल्सियसमा सुकाइन्छ, र सुकेको सामग्रीलाई कुचलिन्छ र प्याकेज गरिन्छ।

हालको सेल्युलोज ईथर उत्पादन प्रविधिको तुलनामा, वर्तमान आविष्कारले हाइड्रोक्साइथाइल मिथाइल सेलुलोज तयार गर्न इथरिफिकेशन एजेन्टको रूपमा इथिलीन अक्साइड प्रयोग गर्दछ, जसमा हाइड्रोक्साइथाइल समूहहरू भएको कारणले राम्रो फफूंदी प्रतिरोधक क्षमता हुन्छ। लामो समयसम्म भण्डारण गर्दा यसमा राम्रो चिपचिपापन स्थिरता र फफूंदी प्रतिरोध हुन्छ। यसलाई अन्य सेल्युलोज ईथरहरूको सट्टा प्रयोग गर्न सकिन्छ।