હાઇડ્રોક્સીથાઇલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ (HEMC) એક બિન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર છે જેનો વ્યાપકપણે બાંધકામ, કોટિંગ્સ, સિરામિક્સ, દવા, ખોરાક અને અન્ય ઉદ્યોગોમાં ઉપયોગ થાય છે. HEMC માં સારી પાણીમાં દ્રાવ્યતા, જાડું થવું, પાણીની જાળવણી, ફિલ્મ-રચના અને બંધન ગુણધર્મો છે, અને તે ડ્રાય-મિક્સ્ડ મોર્ટાર, લેટેક્સ પેઇન્ટ, ડિટર્જન્ટ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.
૧. ઉત્પાદન પ્રક્રિયા
૧.૧ કાચા માલની તૈયારી
HEMC મુખ્યત્વે કુદરતી વનસ્પતિ સેલ્યુલોઝ, મિથાઈલ ક્લોરાઇડ (CH) માંથી તૈયાર કરવામાં આવે છે.₃Cl), ઇથિલિન ઓક્સાઇડ (C₂H₄O), સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (NaOH) અને અન્ય કાચી સામગ્રી.
સેલ્યુલોઝ: લાકડાના પલ્પ અથવા કપાસના પલ્પનો ઉપયોગ ઘણીવાર મુખ્ય કાચા માલ તરીકે થાય છે, જેને ઉત્પાદનની ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઉચ્ચ શુદ્ધતા અને થોડી અશુદ્ધિઓની જરૂર પડે છે.
આલ્કલાઈઝર (NaOH): સેલ્યુલોઝને સક્રિય કરવા અને પ્રતિક્રિયા પ્રવૃત્તિ સુધારવા માટે વપરાય છે.
ઈથેરીફાઈંગ એજન્ટ (CH₃Cl અને C₂H₄O): અનુક્રમે મિથાઈલ અને હાઇડ્રોક્સાઇથાઇલ જૂથો પૂરા પાડે છે, જેથી સેલ્યુલોઝ અવેજી પ્રતિક્રિયામાંથી પસાર થાય, પાણીમાં દ્રાવ્યતા અને કાર્યાત્મક ગુણધર્મોમાં સુધારો થાય.
ઓર્ગેનિક દ્રાવક (જેમ કે આઇસોપ્રોપેનોલ): રિએક્ટન્ટ્સને ઓગાળવા, પ્રતિક્રિયા વાતાવરણને નિયંત્રિત કરવા અને આડઅસરો ઘટાડવા માટે વપરાય છે.
૧.૨ આલ્કલાઈઝેશન ટ્રીટમેન્ટ
સેલ્યુલોઝને કચડી નાખ્યા પછી, યોગ્ય માત્રામાં સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણ ઉમેરવામાં આવે છે અને ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણ પર આલ્કલાઈઝેશન ટ્રીટમેન્ટ કરવામાં આવે છે, જેમાં સામાન્ય રીતે 30-60 મિનિટ લાગે છે. આલ્કલાઈઝેશનનો મુખ્ય હેતુ સેલ્યુલોઝ મોલેક્યુલર ચેઈનને વિસ્તૃત કરવાનો અને ઈથરાઈફાઈંગ એજન્ટ સાથે તેની પ્રતિક્રિયાશીલતા સુધારવાનો છે. આ પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે બંધ રિએક્ટરમાં હલાવતા હાથ ધરવામાં આવે છે જેથી ખાતરી થાય કે આલ્કલી દ્રાવણ સેલ્યુલોઝમાં સમાનરૂપે પ્રવેશ કરે છે.
૧.૩ ઈથેરિફિકેશન પ્રતિક્રિયા
આલ્કલાઈઝ્ડ સેલ્યુલોઝ મેથિલેશન અને હાઇડ્રોક્સિએથિલેશન રીએજન્ટ્સ (CH₃Cl અને C₂H₄O) હાઇડ્રોક્સાઇથિલ મિથાઇલ સેલ્યુલોઝ ઉત્પન્ન કરવા માટે રિએક્ટરમાં. પ્રતિક્રિયાની પરિસ્થિતિઓમાં શામેલ છે:
તાપમાન: ૬૦-૯૦°C
દબાણ: 0.5-1.5 MPa
સમય: 2-5 કલાક
પ્રતિક્રિયા દરમિયાન, મિથાઈલેશન અને હાઈડ્રોક્સીથિલેશન પ્રતિક્રિયાઓ એકસાથે આગળ વધે છે, જેથી સેલ્યુલોઝના હાઈડ્રોક્સિલ (-OH) ભાગને મિથાઈલ (-OCH) દ્વારા બદલવામાં આવે છે.₃) અને હાઇડ્રોક્સાઇથિલ (-OCH₂CH₂OH), જેનાથી તેની દ્રાવ્યતા અને જાડા થવાના ગુણધર્મો બદલાય છે. અવેજીની ડિગ્રી (DS અને MS મૂલ્યો) સુધારવા માટે, સામાન્ય રીતે ઇથેરિફિકેશન એજન્ટ ઉમેરાના ક્રમ અને પ્રમાણને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવું જરૂરી છે.
૧.૪ તટસ્થીકરણ અને ધોવાણ
પ્રતિક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી પણ, સિસ્ટમમાં પ્રતિક્રિયા ન કરાયેલ ક્ષાર, દ્રાવક અને ઉપ-ઉત્પાદનો (જેમ કે NaCl) રહે છે. તેથી, તટસ્થીકરણ અને ધોવા જરૂરી છે:
તટસ્થીકરણ: સિસ્ટમમાં આલ્કલીને તટસ્થ કરવા અને pH મૂલ્યને 6-8 પર સમાયોજિત કરવા માટે એસિડ (જેમ કે એસિટિક એસિડ) નો ઉપયોગ કરો.
ધોવા: સેલ્યુલોઝને વારંવાર ધોવા માટે મોટી માત્રામાં ગરમ પાણી અથવા ઇથેનોલ જલીય દ્રાવણનો ઉપયોગ કરો જેથી પ્રતિક્રિયા ન થયેલા પદાર્થો અને ઉપ-ઉત્પાદનો દૂર થાય, અશુદ્ધિનું પ્રમાણ ઓછું થાય અને ઉત્પાદનની શુદ્ધતામાં સુધારો થાય.
૧.૫ સૂકવવા અને કચડી નાખવા
ધોવા પછી, HEMC માં હજુ પણ વધુ ભેજ હોય છે અને તેને સૂકવવાની જરૂર પડે છે. સામાન્ય સૂકવણી પદ્ધતિઓ છે:
હવા પ્રવાહ સૂકવણી: ભીના HEMC ને સૂકવવા માટે હાઇ-સ્પીડ ગરમ હવાનો ઉપયોગ, ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા સાથે અને મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે યોગ્ય.
વેક્યુમ સૂકવણી: ઓછા દબાણવાળા વાતાવરણમાં ગરમ કરવું અને સૂકવવું, જે સેલ્યુલોઝના અધોગતિને અસરકારક રીતે અટકાવી શકે છે અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ઉત્પાદનો માટે યોગ્ય છે.
સૂકાયા પછી, HEMC ને પલ્વરાઇઝર દ્વારા કચડી નાખવામાં આવે છે અને ઉત્પાદનની જરૂરી સૂક્ષ્મતા (સામાન્ય રીતે 80-120 મેશ) પ્રાપ્ત કરવા માટે સ્ક્રીનીંગ દ્વારા કણોનું કદ નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે.
2. ગુણવત્તા નિયંત્રણ
HEMC ગુણવત્તા નિયંત્રણમાં મુખ્યત્વે નીચેના સૂચકાંકોનો સમાવેશ થાય છે:
અવેજીની ડિગ્રી (DS અને MS): દ્રાવ્યતા અને સ્નિગ્ધતા નક્કી કરે છે, સામાન્ય રીતે DS 1.1-2.0 ની વચ્ચે હોય છે અને MS 0.1-0.5 ની વચ્ચે હોય છે.
ભેજનું પ્રમાણ: સામાન્ય રીતે હોવું જરૂરી છે≤૫%.
સ્નિગ્ધતા: વિવિધ એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો (જેમ કે 400-100,000 mPa) માટે વિવિધ સ્નિગ્ધતા ગ્રેડ જરૂરી છે.·ઓ).
શુદ્ધતા: ઓછી રાખનું પ્રમાણ, અવશેષ દ્રાવકો દૂર કરવા અને ગંધ ન આવે તેની ખાતરી કરવાની જરૂર છે.
3. મુખ્ય એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો
બાંધકામ સામગ્રી: સિમેન્ટ મોર્ટાર, પુટ્ટી પાવડર, ટાઇલ એડહેસિવમાં વપરાય છે, જે પાણીની જાળવણી અને બાંધકામ કામગીરીમાં સુધારો કરે છે.
કોટિંગ ઉદ્યોગ: લેટેક્સ પેઇન્ટ અને પેઇન્ટમાં વપરાય છે, જે સારી રિઓલોજી અને એન્ટી-સેગિંગ કામગીરી પ્રદાન કરે છે.
દવા અને ખોરાક: ફૂડ ગ્રેડ અથવા ફાર્માકોપીયા ધોરણો અનુસાર, ઘટ્ટ અને ઇમલ્સિફાયર તરીકે.
આએચઇએમસી ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં આલ્કલાઈઝેશન, ઈથરીકરણ, ન્યુટ્રલાઈઝેશન, વોશિંગ, સૂકવણી અને ક્રશિંગનો સમાવેશ થાય છે. પ્રક્રિયાના પરિમાણોને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા અને અવેજી ડિગ્રી અને ઉત્પાદન શુદ્ધતામાં સુધારો કરવો એ HEMC કામગીરીને સુધારવાની ચાવી છે. પર્યાવરણીય સંરક્ષણ અને ગ્રીન મેન્યુફેક્ચરિંગ માટેની વધતી જતી જરૂરિયાતો સાથે, HEMC ઉત્પાદન ભવિષ્યમાં ઊર્જા સંરક્ષણ અને ઉત્સર્જન ઘટાડા અને ગ્રીન સોલવન્ટ્સના ઉપયોગ પર વધુ ધ્યાન આપશે.
પોસ્ટ સમય: મે-૦૮-૨૦૨૫