मेथिलसेल्युलोजची उत्पादन प्रक्रिया काय आहे?

मेथिलसेल्युलोज (एमसी) एक पाणी-विरघळणारे पॉलिमर कंपाऊंड आहे जे अन्न, औषध, दैनंदिन रसायने, बांधकाम आणि इतर उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते. त्याच्या उत्पादन प्रक्रियेमध्ये एकाधिक चरणांचा समावेश आहे, मुख्यत: सेल्युलोज एक्सट्रॅक्शन, सुधारित प्रतिक्रिया, कोरडे आणि क्रशिंग यांचा समावेश आहे.

1. सेल्युलोजचा उतारा
मेथिलसेल्युलोजची मूलभूत कच्ची सामग्री नैसर्गिक सेल्युलोज आहे, जी सहसा लाकूड लगदा किंवा सूतीपासून तयार केली जाते. प्रथम, शुद्ध सेल्युलोज मिळविण्यासाठी अशुद्धी (जसे की लिग्निन, राळ, प्रथिने इ.) काढून टाकण्यासाठी लाकूड किंवा कापूस प्रीट्रेटमेंट्सच्या मालिकेच्या अधीन आहे. सामान्य प्रीट्रेटमेंट पद्धतींमध्ये acid सिड-बेस पद्धत आणि एंजाइमॅटिक पद्धत समाविष्ट आहे. अ‍ॅसिड-बेस पद्धतीत, लाकूड किंवा सूती लगदा सोडियम हायड्रॉक्साईड (एनओएच) किंवा इतर अल्कधर्मी सोल्यूशन्सद्वारे लिग्निन आणि इतर अशुद्धी विरघळण्यासाठी उपचार केला जातो, ज्यामुळे सेल्युलोज काढला जातो.

2. सेल्युलोजची इथरिफिकेशन प्रतिक्रिया
पुढे, मेथिलसेल्युलोज तयार करण्यासाठी मेथिलेशन रिएक्शन (इथरिफिकेशन रिएक्शन) केले जाते. इथरिफिकेशन रिएक्शनची मुख्य पायरी म्हणजे मेथिलसेल्युलोज मिळविण्यासाठी मेथिलेटिंग एजंट (सामान्यत: मिथाइल क्लोराईड, मिथाइल आयोडाइड इ.) सह सेल्युलोजची प्रतिक्रिया देणे. विशिष्ट ऑपरेशन खालीलप्रमाणे आहे:

प्रतिक्रिया दिवाळखोर नसलेला निवडः ध्रुवीय सॉल्व्हेंट्स (जसे की पाणी, इथेनॉल किंवा पाणी आणि अल्कोहोलचा मिश्रित दिवाळखोर नसलेला) सामान्यत: प्रतिक्रिया मीडिया म्हणून वापरला जातो आणि कधीकधी प्रतिक्रिया कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी उत्प्रेरक (जसे की सोडियम हायड्रॉक्साईड) जोडले जाते.
प्रतिक्रिया अटी: प्रतिक्रिया एका विशिष्ट तापमान आणि दाबाने केली जाते आणि नेहमीचे प्रतिक्रिया तापमान 50-70 डिग्री सेल्सियस असते. प्रतिक्रियेदरम्यान, मिथाइल क्लोराईड सेल्युलोज रेणूमधील हायड्रॉक्सिल (-ओएच) गटासह मिथाइल सेल्युलोजमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी प्रतिक्रिया देते.
प्रतिक्रिया नियंत्रण: मेथिलेशन प्रतिक्रियेसाठी प्रतिक्रिया वेळ आणि तापमानाचे अचूक नियंत्रण आवश्यक आहे. खूप लांब प्रतिक्रिया वेळ किंवा उच्च तापमानामुळे सेल्युलोज विघटन होऊ शकते, तर खूप कमी तापमान किंवा अपूर्ण प्रतिक्रिया अपुरी मेथिलेशन होऊ शकते, ज्यामुळे मिथाइल सेल्युलोजच्या कामगिरीवर परिणाम होतो.

3. तटस्थीकरण आणि साफसफाई
प्रतिक्रिया पूर्ण झाल्यानंतर, अप्रचलित मेथिलेशन अभिकर्मक आणि उत्प्रेरक मिथाइल सेल्युलोज उत्पादनात राहू शकतात, ज्यास तटस्थ आणि स्वच्छ करणे आवश्यक आहे. तटस्थीकरण प्रक्रिया सामान्यत: प्रतिक्रिया उत्पादनातील क्षारीय पदार्थांना तटस्थ करण्यासाठी अम्लीय सोल्यूशन (जसे की एसिटिक acid सिड सोल्यूशन) वापरते. अंतिम उत्पादनाची शुद्धता सुनिश्चित करण्यासाठी प्रतिक्रियेनंतर सॉल्व्हेंट्स, उपचार न केलेले रसायने आणि उप-उत्पादने काढून टाकण्यासाठी साफसफाईची प्रक्रिया मोठ्या प्रमाणात पाणी किंवा अल्कोहोल वापरते.

4. कोरडे आणि क्रशिंग
धुऊन, मेथिलसेल्युलोज सामान्यत: पेस्ट किंवा जेल स्थितीत असतो, म्हणून चूर्ण उत्पादन मिळविण्यासाठी वाळविणे आवश्यक आहे. कोरडे करण्याचे बरेच मार्ग आहेत आणि सामान्यत: वापरल्या जाणार्‍या स्प्रे कोरडे, गोठविणे आणि व्हॅक्यूम कोरडे करणे समाविष्ट आहे. कोरडे प्रक्रियेदरम्यान, उच्च तापमानामुळे किंवा जेल गुणधर्मांचे नुकसान झाल्यामुळे विघटन टाळण्यासाठी तापमान आणि आर्द्रता काटेकोरपणे नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.

कोरडे झाल्यानंतर, आवश्यक कण आकार साध्य करण्यासाठी प्राप्त केलेल्या मेथिलसेल्युलोजला चिरडण्याची आवश्यकता आहे. क्रशिंग प्रक्रिया सहसा एअर जेट मिलिंग किंवा मेकॅनिकल मिलिंगद्वारे पूर्ण केली जाते. कण आकार नियंत्रित करून, मेथिलसेल्युलोजची विघटन दर आणि चिकटपणा वैशिष्ट्ये समायोजित केली जाऊ शकतात.

5. अंतिम उत्पादनाची तपासणी आणि पॅकेजिंग
क्रशिंग केल्यानंतर, मेथिलसेल्युलोजला तांत्रिक वैशिष्ट्ये पूर्ण होतील हे सुनिश्चित करण्यासाठी कठोर गुणवत्ता नियंत्रण असणे आवश्यक आहे. सामान्य तपासणी आयटममध्ये हे समाविष्ट आहे:

ओलावा सामग्री: मेथिलसेल्युलोजची उच्च ओलावा सामग्री त्याच्या स्थिरता आणि संचयनावर परिणाम करेल.
कण आकार वितरण: कणांचे आकार आणि वितरण मेथिलसेल्युलोजच्या विद्रव्यतेवर परिणाम करेल.
मेथिलेशनची डिग्री: मेथिलेशनची डिग्री मेथिलसेल्युलोजच्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन करण्यासाठी, त्याच्या विद्रव्यता आणि अनुप्रयोगाच्या कामगिरीवर परिणाम करण्यासाठी एक मुख्य सूचक आहे.
विद्रव्यता आणि चिपचिपापन: मेथिलसेल्युलोजची विद्रव्यता आणि चिकटपणा त्याच्या अनुप्रयोगातील महत्त्वपूर्ण पॅरामीटर्स आहे, विशेषत: अन्न आणि औषधाच्या क्षेत्रात.
तपासणी उत्तीर्ण झाल्यानंतर, उत्पादन वेगवेगळ्या गरजा नुसार पॅकेज केले जाईल, सहसा प्लास्टिक पिशव्या किंवा कागदाच्या पिशव्या आणि उत्पादन बॅच क्रमांक, वैशिष्ट्ये, उत्पादन तारीख आणि इतर माहितीसह चिन्हांकित केले जाईल.

6. पर्यावरण संरक्षण आणि सुरक्षा
मिथाइल सेल्युलोजच्या उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान, योग्य पर्यावरणीय संरक्षणाचे उपाय करणे आवश्यक आहे, विशेषत: प्रतिक्रिया प्रक्रियेमध्ये वापरल्या जाणार्‍या रसायने आणि सॉल्व्हेंट्ससाठी. प्रतिक्रियेनंतर, कचरा द्रव आणि कचरा वायूचा पर्यावरण प्रदूषण टाळण्यासाठी उपचार करणे आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, कामगारांची सुरक्षा सुनिश्चित करण्यासाठी सुरक्षा ऑपरेटिंग प्रक्रियेनुसार उत्पादन प्रक्रियेतील रासायनिक अभिकर्मक काटेकोरपणे केले पाहिजेत.

मिथाइल सेल्युलोजच्या उत्पादन प्रक्रियेमध्ये प्रामुख्याने सेल्युलोज एक्सट्रॅक्शन, मेथिलेशन प्रतिक्रिया, धुणे आणि तटस्थीकरण, कोरडे आणि क्रशिंग समाविष्ट आहे. प्रत्येक दुव्याचा अंतिम उत्पादनाच्या गुणवत्तेवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो, म्हणून उत्पादन प्रक्रियेतील नियंत्रण आणि देखरेख खूप गंभीर आहे. या प्रक्रियेच्या चरणांद्वारे, वेगवेगळ्या अनुप्रयोग आवश्यकता पूर्ण करणारे मिथाइल सेल्युलोज तयार केले जाऊ शकते.