تهیه اترهای سلولزی

آماده سازی ازاترهای سلولزیشامل اصلاح شیمیایی سلولز پلیمری طبیعی از طریق واکنش های اتریفیکاسیون است. این فرآیند گروه‌های اتر را به گروه‌های هیدروکسیل زنجیره پلیمری سلولزی معرفی می‌کند که منجر به تشکیل اترهای سلولزی با خواص منحصر به فرد می‌شود. رایج ترین اترهای سلولزی عبارتند از هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC)، کربوکسی متیل سلولز (CMC)، هیدروکسی اتیل سلولز (HEC)، متیل سلولز (MC) و اتیل سلولز (EC). در اینجا یک مرور کلی از روند آماده سازی است:

1. تامین سلولز:

• این فرآیند با تامین سلولز آغاز می شود که معمولاً از خمیر چوب یا پنبه به دست می آید. انتخاب منبع سلولزی می تواند بر خواص محصول نهایی سلولز اتر تأثیر بگذارد.

2. خمیرسازی:

• سلولز تحت فرآیندهای خمیرسازی قرار می گیرد تا الیاف را به شکل قابل کنترل تری تجزیه کند. این ممکن است شامل روش های خمیرسازی مکانیکی یا شیمیایی باشد.

3. تصفیه:

• سلولز برای حذف ناخالصی ها، لیگنین و سایر اجزای غیر سلولزی خالص سازی می شود. این مرحله تصفیه برای به دست آوردن یک ماده سلولزی با کیفیت بسیار مهم است.

4. واکنش اتریفیکاسیون:

• سلولز خالص شده تحت اتریفیکاسیون قرار می گیرد، جایی که گروه های اتر به گروه های هیدروکسیل روی زنجیره پلیمری سلولزی معرفی می شوند. انتخاب عامل اتریف کننده و شرایط واکنش به محصول اتر سلولزی مورد نظر بستگی دارد.
• عوامل اتریف کننده رایج عبارتند از اتیلن اکسید، پروپیلن اکسید، کلرواستات سدیم، متیل کلرید و غیره.

5. کنترل پارامترهای واکنش:

• واکنش اتریفیکاسیون از نظر دما، فشار و pH به دقت کنترل می شود تا به درجه جایگزینی مورد نظر (DS) برسد و از واکنش های جانبی جلوگیری شود.
• شرایط قلیایی اغلب مورد استفاده قرار می گیرد و pH مخلوط واکنش به دقت کنترل می شود.

6. خنثی سازی و شستشو:

• پس از واکنش اتریفیکاسیون، محصول اغلب خنثی می شود تا معرف ها یا محصولات جانبی اضافی حذف شوند. این مرحله با شستشوی کامل برای از بین بردن مواد شیمیایی و ناخالصی های باقیمانده دنبال می شود.

7. خشک کردن:

• سلولز خالص شده و اتری شده خشک می شود تا محصول نهایی سلولز اتر به صورت پودر یا گرانول بدست آید.

8. کنترل کیفیت:

• تکنیک‌های تحلیلی مختلفی برای کنترل کیفیت، از جمله طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (NMR)، طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) و کروماتوگرافی استفاده می‌شود.
• درجه جایگزینی (DS) یک پارامتر حیاتی است که در طول تولید برای اطمینان از سازگاری نظارت می شود.

9. فرمولاسیون و بسته بندی:

• سپس اتر سلولز به درجات مختلف فرموله می شود تا نیازهای خاص کاربردهای مختلف را برآورده کند. محصولات نهایی برای توزیع بسته بندی می شوند.

تهیه اترهای سلولزی یک فرآیند شیمیایی پیچیده است که برای دستیابی به خواص مطلوب نیاز به کنترل دقیق شرایط واکنش دارد. تطبیق پذیری اترهای سلولزی امکان استفاده از آنها را در طیف وسیعی از کاربردها در صنایع از جمله داروسازی، مواد غذایی، ساخت و ساز، پوشش ها و غیره فراهم می کند.