सोडियम कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज (सीएमसी) की उत्पादन प्रक्रिया और अनुप्रयोग सीमा

सोडियम कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज (सीएमसी) एक आयनिक, सीधी श्रृंखला वाला, जल में घुलनशील सेलुलोज ईथर है, जो प्राकृतिक सेलुलोज और क्लोरोएसिटिक एसिड के रासायनिक संशोधन द्वारा व्युत्पन्न है। इसके जलीय घोल में गाढ़ापन, फिल्म निर्माण, बंधन, जल प्रतिधारण, कोलाइडल संरक्षण, पायसीकरण और निलंबन के गुण होते हैं, और इसका उपयोग फ्लोकुलेंट, चेलेटिंग एजेंट, पायसीकारक, गाढ़ा करने वाला पदार्थ, जल प्रतिधारण एजेंट, साइजिंग एजेंट, फिल्म बनाने वाली सामग्री आदि के रूप में किया जा सकता है, जिसका व्यापक रूप से खाद्य, औषधि, इलेक्ट्रॉनिक्स, कीटनाशक, चमड़ा, प्लास्टिक, मुद्रण, सिरेमिक, दैनिक रसायन उद्योग और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

सोडियम कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज आमतौर पर एक पाउडर के रूप में ठोस होता है, कभी-कभी दानेदार या रेशेदार भी होता है, रंग सफेद या हल्का पीला होता है, इसमें कोई विशेष गंध नहीं होती है। यह एक वृहद आणविक रासायनिक पदार्थ है, जिसमें प्रबल जल-संवहन क्षमता होती है और यह पानी में आसानी से घुल जाता है, जिससे एक गाढ़ा और पारदर्शी घोल बनता है। यह आमतौर पर एथेनॉल, ईथर, क्लोरोफॉर्म और बेंजीन जैसे कार्बनिक विलयनों में अघुलनशील होता है, लेकिन पानी में घुल सकता है। हालांकि, पानी में घुलने की प्रक्रिया अपेक्षाकृत धीमी होती है, फिर भी इसकी घुलनशीलता काफी अधिक होती है और जलीय विलयन में एक निश्चित श्यानता होती है। सामान्य वातावरण में ठोस अवस्था अधिक स्थिर होती है, क्योंकि इसमें जल-अवशोषण और नमी सोखने की क्षमता होती है, और शुष्क वातावरण में इसे लंबे समय तक संरक्षित रखा जा सकता है।

① उत्पादन प्रक्रिया

1. जल माध्यम विधि

सोडियम कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज के औद्योगिक उत्पादन में जल-कोयला प्रक्रिया एक अपेक्षाकृत प्रारंभिक प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया में, क्षार सेलुलोज और ईथरीकरण एजेंट मुक्त ऑक्सीजन ऑक्साइड आयनों वाले जलीय विलयन में अभिक्रिया करते हैं, और इस प्रक्रिया में कार्बनिक विलायकों के बिना जल का उपयोग अभिक्रिया माध्यम के रूप में किया जाता है।

2. विलायक विधि

विलायक विधि एक कार्बनिक विलायक विधि है, जो जल माध्यम विधि के आधार पर विकसित एक उत्पादन प्रक्रिया है, जिसमें प्रतिक्रिया माध्यम के रूप में जल के स्थान पर कार्बनिक विलायक का उपयोग किया जाता है। यह प्रक्रिया कार्बनिक विलायक में क्षार सेल्युलोज और मोनोक्लोरोएसिटिक अम्ल के क्षारीकरण और ईथरीकरण की है। प्रतिक्रिया माध्यम की मात्रा के आधार पर, इसे गूंधने की विधि और तैरने वाली घोल विधि में विभाजित किया जा सकता है। गूंधने की विधि में प्रयुक्त कार्बनिक विलायक की मात्रा गूंधने की विधि की तुलना में बहुत अधिक होती है, और गूंधने की विधि में प्रयुक्त कार्बनिक विलायक की मात्रा सेल्युलोज की मात्रा के आयतन भार के अनुपात में होती है। जब सोडियम कार्बोक्सीमिथाइल सेल्युलोज को तैरने वाली घोल विधि द्वारा तैयार किया जाता है, तो प्रतिक्रिया ठोस पदार्थ घोल या निलंबन अवस्था में होता है, इसलिए तैरने वाली घोल विधि को निलंबन विधि भी कहा जाता है।

3. घोल विधि

स्लरी विधि सोडियम कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज के उत्पादन की नवीनतम तकनीक है। स्लरी विधि से न केवल उच्च शुद्धता वाला सोडियम कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज प्राप्त होता है, बल्कि उच्च प्रतिस्थापन डिग्री और एकसमान प्रतिस्थापन वाला सोडियम कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज भी प्राप्त होता है। स्लरी विधि की उत्पादन प्रक्रिया मोटे तौर पर इस प्रकार है: पिसे हुए कपास के गूदे को आइसोप्रोपाइल अल्कोहल युक्त ऊर्ध्वाधर क्षारीकरण मशीन में भेजा जाता है, और मिश्रण के दौरान सोडियम हाइड्रॉक्साइड का घोल मिलाकर इसे क्षारीय बनाया जाता है, जिसका तापमान लगभग 20℃ होता है। क्षारीकरण के बाद, सामग्री को ऊर्ध्वाधर ईथरीकरण मशीन में पंप किया जाता है, और क्लोरोएसिटिक एसिड का आइसोप्रोपाइल अल्कोहल घोल मिलाया जाता है, जिसका तापमान लगभग 65℃ होता है। उत्पाद के विशिष्ट उपयोग और गुणवत्ता आवश्यकताओं के अनुसार, क्षारीकरण सांद्रता, क्षारीकरण समय, ईथरीकरण एजेंट की मात्रा और अन्य प्रक्रिया मापदंडों को समायोजित किया जा सकता है।

② आवेदन का दायरा

1. सीएमसी न केवल खाद्य अनुप्रयोगों में एक अच्छा पायसीकारी स्टेबलाइजर और गाढ़ा करने वाला पदार्थ है, बल्कि इसमें उत्कृष्ट फ्रीजिंग और मेल्टिंग स्थिरता भी है, और यह उत्पाद के स्वाद में सुधार कर सकता है और भंडारण समय को बढ़ा सकता है।

2. डिटर्जेंट में, सीएमसी का उपयोग एंटी-फाउलिंग रिडिपोजिशन एजेंट के रूप में किया जा सकता है, विशेष रूप से हाइड्रोफोबिक सिंथेटिक फाइबर फैब्रिक के लिए, एंटी-फाउलिंग रिडिपोजिशन प्रभाव कार्बोक्सीमिथाइल फाइबर की तुलना में काफी बेहतर है।

3. तेल ड्रिलिंग में, इसका उपयोग तेल कुओं की सुरक्षा के लिए मड स्टेबलाइजर, जल प्रतिधारण एजेंट के रूप में किया जा सकता है, प्रत्येक तेल कुएं में इसकी मात्रा उथले कुओं के लिए 2 ~ 3 टन और गहरे कुओं के लिए 5 ~ 6 टन होती है।

4. वस्त्र उद्योग में साइजिंग एजेंट, प्रिंटिंग और डाइंग स्लरी थिकनर, टेक्सटाइल प्रिंटिंग और स्टिफनिंग फिनिश के रूप में उपयोग किया जाता है।

5. कोटिंग एंटी-सेटलिंग एजेंट, इमल्सीफायर, डिस्पर्सेन्ट, लेवलिंग एजेंट, एडहेसिव के रूप में उपयोग किया जाता है, यह पेंट के ठोस भाग को विलायक में समान रूप से वितरित कर सकता है, ताकि पेंट लंबे समय तक परतदार न हो, लेकिन इसका उपयोग पुट्टी में भी किया जाता है।

6. कैल्शियम आयनों को हटाने में सोडियम ग्लूकोनेट की तुलना में फ्लोकुलेंट के रूप में अधिक प्रभावी, धनायन विनिमय के रूप में, विनिमय क्षमता 1.6 मिली/ग्राम तक है।

7. कागज उद्योग में कागज साइजिंग एजेंट के रूप में उपयोग किए जाने पर, यह कागज की शुष्क मजबूती और गीली मजबूती के साथ-साथ तेल प्रतिरोध, स्याही अवशोषण और जल प्रतिरोध में उल्लेखनीय सुधार कर सकता है।

8. सौंदर्य प्रसाधनों में हाइड्रोसोल के रूप में, टूथपेस्ट में गाढ़ा करने वाले एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है, इसकी मात्रा लगभग 5% होती है।

कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज (सीएमसी) के थोक निर्माता और आपूर्तिकर्ता | एवरब्राइट (cnchemist.com)