সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ উত্পাদন প্রক্রিয়া

সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ (সিএমসি) উৎপাদন প্রক্রিয়ায় সেলুলোজ প্রস্তুত, ইথারিফিকেশন, পরিশোধন এবং শুকানো সহ বেশ কয়েকটি ধাপ জড়িত। এখানে সাধারণ উত্পাদন প্রক্রিয়ার একটি ওভারভিউ:

1. সেলুলোজ প্রস্তুতকরণ: প্রক্রিয়াটি সেলুলোজ তৈরির মাধ্যমে শুরু হয়, যা সাধারণত কাঠের সজ্জা বা তুলার লিন্টার থেকে পাওয়া যায়। লিগনিন, হেমিসেলুলোজ এবং অন্যান্য দূষিত পদার্থের মতো অমেধ্য অপসারণের জন্য সেলুলোজকে প্রথমে বিশুদ্ধ ও পরিমার্জিত করা হয়। এই বিশুদ্ধ সেলুলোজ সিএমসি উৎপাদনের প্রাথমিক উপাদান হিসেবে কাজ করে।
2. ক্ষারকরণ: বিশুদ্ধ সেলুলোজকে তারপরে একটি ক্ষারীয় দ্রবণ দিয়ে চিকিত্সা করা হয়, সাধারণত সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড (NaOH), এর প্রতিক্রিয়াশীলতা বাড়াতে এবং পরবর্তী ইথারিফিকেশন প্রতিক্রিয়ার সুবিধার্থে। অ্যালকালাইজেশন সেলুলোজ ফাইবারগুলিকে ফুলে উঠতে এবং খুলতে সাহায্য করে, তাদের রাসায়নিক পরিবর্তনের জন্য আরও অ্যাক্সেসযোগ্য করে তোলে।
3. ইথারিফিকেশন প্রতিক্রিয়া: ক্ষারযুক্ত সেলুলোজ নিয়ন্ত্রিত অবস্থায় একটি অনুঘটকের উপস্থিতিতে মনোক্লোরোএসেটিক অ্যাসিড (MCA) বা এর সোডিয়াম লবণ, সোডিয়াম মনোক্লোরোসেটেট (SMCA) এর সাথে বিক্রিয়া করা হয়। এই ইথারিফিকেশন বিক্রিয়ায় কার্বোক্সিমিথাইল (-CH2COONa) গ্রুপের সাথে সেলুলোজ চেইনে হাইড্রক্সিল গ্রুপের প্রতিস্থাপন জড়িত। প্রতিস্থাপনের ডিগ্রি (DS), যা সেলুলোজ চেইনের প্রতি গ্লুকোজ ইউনিটে কার্বক্সিমিথাইল গ্রুপের গড় সংখ্যাকে প্রতিনিধিত্ব করে, তা তাপমাত্রা, প্রতিক্রিয়ার সময় এবং বিক্রিয়াক ঘনত্বের মতো প্রতিক্রিয়া পরামিতিগুলি সামঞ্জস্য করে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।
4. নিরপেক্ষকরণ: ইথারিফিকেশন প্রতিক্রিয়ার পরে, অবশিষ্ট অম্লীয় গোষ্ঠীগুলিকে তাদের সোডিয়াম লবণের আকারে (কারবক্সিমিথাইল সেলুলোজ সোডিয়াম) রূপান্তর করার জন্য ফলস্বরূপ পণ্যটিকে নিরপেক্ষ করা হয়। এটি সাধারণত প্রতিক্রিয়া মিশ্রণে সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড (NaOH) এর মতো ক্ষারীয় দ্রবণ যোগ করে অর্জন করা হয়। নিরপেক্ষকরণ দ্রবণের pH সামঞ্জস্য করতে এবং CMC পণ্যকে স্থিতিশীল করতে সহায়তা করে।
5. পরিশোধন: অশোধিত সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ তারপরে বিক্রিয়া মিশ্রণ থেকে অমেধ্য, অপ্রতিক্রিয়াহীন বিকারক এবং উপজাতগুলি অপসারণের জন্য বিশুদ্ধ করা হয়। পরিশোধন পদ্ধতির মধ্যে ধোয়া, পরিস্রাবণ, সেন্ট্রিফিউগেশন এবং শুকানো অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে। বিশুদ্ধ সিএমসি সাধারণত অবশিষ্ট ক্ষার এবং লবণ অপসারণ করার জন্য জল দিয়ে ধুয়ে ফেলা হয়, তারপরে তরল ফেজ থেকে কঠিন সিএমসি পণ্যকে আলাদা করার জন্য পরিস্রাবণ বা সেন্ট্রিফিউগেশন করা হয়।
6. শুকানো: পরিশোধিত সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ শেষ পর্যন্ত অতিরিক্ত আর্দ্রতা অপসারণ করতে এবং স্টোরেজ এবং আরও প্রক্রিয়াকরণের জন্য পছন্দসই আর্দ্রতা পেতে শুকানো হয়। শুকানোর পদ্ধতিগুলির মধ্যে বায়ু শুকানো, স্প্রে শুকানো বা ড্রাম শুকানো অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে, পছন্দসই পণ্যের বৈশিষ্ট্য এবং উত্পাদন স্কেলের উপর নির্ভর করে।

ফলস্বরূপ সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ পণ্যটি একটি সাদা থেকে অফ-হোয়াইট পাউডার বা দানাদার উপাদান যা চমৎকার জলে দ্রবণীয়তা এবং রিওলজিকাল বৈশিষ্ট্যযুক্ত। এটি খাদ্য, ফার্মাসিউটিক্যালস, প্রসাধনী, টেক্সটাইল এবং শিল্প অ্যাপ্লিকেশন সহ বিভিন্ন শিল্পে ঘন করার এজেন্ট, স্টেবিলাইজার, বাইন্ডার এবং রিওলজি মডিফায়ার হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।