რა არის მეთილკელულოზის წარმოების პროცესი?

მეთილკელულოზა (MC) არის წყალში ხსნადი პოლიმერული ნაერთი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება საკვებში, მედიცინაში, ყოველდღიურ ქიმიკატებში, მშენებლობაში და სხვა ინდუსტრიებში. მისი წარმოების პროცესი მოიცავს მრავალ ნაბიჯს, ძირითადად, ცელულოზის მოპოვების, მოდიფიკაციის რეაქციის, საშრობი და გამანადგურებელი.

1. ცელულოზის მოპოვება
მეთილცელულოზის ძირითადი ნედლეული არის ბუნებრივი ცელულოზა, რომელიც ჩვეულებრივ გამომდინარეობს ხის რბილიდან ან ბამბისგან. პირველ რიგში, ხის ან ბამბის ექვემდებარება წინასწარ გამტარიანობას, რომ ამოიღონ მინარევები (მაგალითად, ლიგინი, ფისოვანი, ცილა და ა.შ.) სუფთა ცელულოზის მისაღებად. წინამორბედი მეთოდები მოიცავს მჟავების ბაზის მეთოდს და ფერმენტულ მეთოდს. მჟავა-ბაზის მეთოდით, ხის ან ბამბის რბილობი მკურნალობს ნატრიუმის ჰიდროქსიდით (NAOH) ან სხვა ტუტე ხსნარებით, რათა დაითხოვოს ლიგინი და სხვა მინარევები, რითაც ცელულოზა ამოიღებს.

2. ცელულოზის ეთერიფიკაციის რეაქცია
შემდეგი, მეთილკელულოზის მოსამზადებლად ხორციელდება მეთილაციის რეაქცია (ეთერიფიკაციის რეაქცია). ეთერიფიკაციის რეაქციის ძირითადი ნაბიჯი არის მეთილაციური აგენტის (ჩვეულებრივ მეთილის ქლორიდის, მეთილის იოდიდის და ა.შ.) რეაგირება, რომ მიიღოთ მეთილცელულოზა. სპეციფიკური ოპერაცია შემდეგია:

რეაქციის გამხსნელების არჩევანი: პოლარული გამხსნელები (მაგალითად, წყალი, ეთანოლი ან წყლისა და ალკოჰოლის შერეული გამხსნელი) ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც რეაქციის მედია, ხოლო კატალიზატორები (მაგალითად, ნატრიუმის ჰიდროქსიდი) ზოგჯერ ემატება რეაქციის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად.
რეაქციის პირობები: რეაქცია ხორციელდება გარკვეულ ტემპერატურასა და წნევაზე, ხოლო ჩვეულებრივი რეაქციის ტემპერატურაა 50-70 ° C. რეაქციის დროს, მეთილის ქლორიდი რეაგირებს ჰიდროქსილის (-OH) ჯგუფთან ცელულოზის მოლეკულაში, რომ იგი მეთილის ცელულოზად გადააქციოს.
რეაქციის კონტროლი: მეთილაციის რეაქცია მოითხოვს რეაქციის დროისა და ტემპერატურის ზუსტი კონტროლს. ძალიან გრძელი რეაქციის დრო ან ძალიან მაღალი ტემპერატურა შეიძლება გამოიწვიოს ცელულოზის დაშლა, ხოლო ძალიან დაბალმა ტემპერატურამ ან არასრულმა რეაქციამ შეიძლება გამოიწვიოს არასაკმარისი მეთილაცია, რაც გავლენას ახდენს მეთილის ცელულოზის მოქმედებაზე.

3. ნეიტრალიზაცია და გაწმენდა
რეაქციის დასრულების შემდეგ, არანორმირებული მეთილაციის რეაგენტები და კატალიზატორი შეიძლება დარჩეს მეთილის ცელულოზის პროდუქტში, რომლის განეიტრალება და გაწმენდაა. ნეიტრალიზაციის პროცესი ჩვეულებრივ იყენებს მჟავე ხსნარს (მაგალითად, ძმარმჟავას ხსნარი) რეაქციის პროდუქტში ტუტე ნივთიერებების განეიტრალების მიზნით. დასუფთავების პროცესი იყენებს დიდი რაოდენობით წყალს ან ალკოჰოლს, რომ ამოიღონ გამხსნელები, არაკეთილსინდისიერი ქიმიკატები და ქვეპროდუქტები რეაქციის შემდეგ, საბოლოო პროდუქტის სიწმინდის უზრუნველსაყოფად.

4. გაშრობა და გამანადგურებელი
გარეცხვის შემდეგ, მეთილკელულოზა, როგორც წესი, პასტის ან გელის მდგომარეობაშია, ამიტომ ფხვნილის პროდუქტის მოსაპოვებლად უნდა გამხმარი. გაშრობის მრავალი გზა არსებობს, ხოლო ჩვეულებრივ გამოყენებულებში შედის სპრეის გაშრობა, გაყინვის გაშრობა და ვაკუუმის გაშრობა. საშრობი პროცესის დროს, ტემპერატურა და ტენიანობა საჭიროა მკაცრად კონტროლირებადი, რათა თავიდან აიცილოს მაღალი ტემპერატურა ან გელის თვისებების დაზიანება.

გაშრობის შემდეგ, მიღებული მეთილკელულოზის გაანადგურებლად საჭიროა ნაწილაკების საჭირო ზომების მისაღწევად. გამანადგურებელი პროცესი ჩვეულებრივ დასრულებულია საჰაერო თვითმფრინავის წისქვილით ან მექანიკური წისქვილით. ნაწილაკების ზომების გაკონტროლებით, შესაძლებელია მეთილცელულოზის დაშლის სიჩქარე და სიბლანტის მახასიათებლები.

5. საბოლოო პროდუქტის შემოწმება და შეფუთვა
გამანადგურებლის შემდეგ, მეთილკელულოზას უნდა გაიაროს მკაცრი ხარისხის კონტროლი, რათა ის აკმაყოფილებს ტექნიკურ მახასიათებლებს. საერთო შემოწმების საგნები მოიცავს:

ტენიანობის შემცველობა: მეთილკელულოზის ძალიან მაღალი ტენიანობის შემცველობა გავლენას მოახდენს მის სტაბილურობაზე და შენახვაზე.
ნაწილაკების ზომის განაწილება: ნაწილაკების ზომა და განაწილება გავლენას მოახდენს მეთილცელულოზის ხსნადობაზე.
მეთილაციის ხარისხი: მეთილაციის ხარისხი არის ძირითადი მაჩვენებელი მეთილკელულოზის ხარისხის შესაფასებლად, რაც გავლენას ახდენს მის ხსნადობასა და განაცხადის შესრულებაზე.
ხსნადობა და სიბლანტე: მეთილცელულოზის ხსნადობა და სიბლანტე მნიშვნელოვანი პარამეტრებია მის გამოყენებაში, განსაკუთრებით საკვებისა და მედიცინის სფეროში.
შემოწმების გავლის შემდეგ, პროდუქტი შეფუთული იქნება სხვადასხვა საჭიროებების შესაბამისად, ჩვეულებრივ, პლასტმასის ჩანთებში ან ქაღალდის ჩანთებში, და აღინიშნება წარმოების ჯგუფების ნომრით, სპეციფიკაციებით, წარმოების თარიღით და სხვა ინფორმაციით.

6. გარემოს დაცვა და უსაფრთხოება
მეთილის ცელულოზის წარმოების პროცესის დროს საჭიროა გარემოს დაცვის შესაბამისი ზომების მიღება, განსაკუთრებით ქიმიკატებისა და გამხსნელებისთვის, რომლებიც გამოიყენება რეაქციის პროცესში. რეაქციის შემდეგ, ნარჩენების თხევადი და ნარჩენების გაზი უნდა მოხდეს, რათა თავიდან იქნას აცილებული გარემოს დაბინძურება. გარდა ამისა, წარმოების პროცესში ქიმიური რეაგენტები მკაცრად უნდა განხორციელდეს უსაფრთხოების საოპერაციო პროცედურების შესაბამისად, მუშების უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად.

მეთილის ცელულოზის წარმოების პროცესი ძირითადად მოიცავს ცელულოზის მოპოვებას, მეთილაციის რეაქციას, სარეცხი და ნეიტრალიზაციას, გაშრობასა და გამანადგურებელს. თითოეულ ბმულს მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს საბოლოო პროდუქტის ხარისხზე, ამიტომ წარმოების პროცესში კონტროლი და მონიტორინგი ძალიან მნიშვნელოვანია. ამ პროცესის ნაბიჯებით, შეიძლება წარმოიქმნას მეთილის ცელულოზა, რომელიც აკმაყოფილებს გამოყენების სხვადასხვა მოთხოვნებს.