กระบวนการผลิตเซลลูโลสอีเทอร์

เซลลูโลสอีเทอร์เป็นสารอเนกประสงค์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงการก่อสร้าง ยาและอาหาร กระบวนการผลิตเซลลูโลสอีเทอร์มีความซับซ้อนมาก มีหลายขั้นตอน และต้องใช้ความเชี่ยวชาญและอุปกรณ์พิเศษจำนวนมาก ในบทความนี้ เราจะพูดคุยโดยละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการผลิตเซลลูโลสอีเทอร์

ขั้นตอนแรกในกระบวนการผลิตเซลลูโลสอีเทอร์คือการเตรียมวัตถุดิบ วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตเซลลูโลสอีเทอร์มักมาจากเยื่อไม้และเศษฝ้าย เยื่อไม้จะถูกฉีกและคัดกรองเพื่อกำจัดเศษขนาดใหญ่ ในขณะที่เศษฝ้ายจะถูกแปรรูปเป็นเยื่อกระดาษเนื้อละเอียด จากนั้นเยื่อกระดาษจะถูกลดขนาดลงโดยการบดเพื่อให้ได้ผงละเอียด จากนั้นจึงผสมเยื่อไม้ที่เป็นผงและฝ้ายที่เหลือเข้าด้วยกันในสัดส่วนที่กำหนด ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่ต้องการของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

ขั้นตอนต่อไปเกี่ยวข้องกับการประมวลผลทางเคมีของวัตถุดิบตั้งต้นผสม ขั้นแรกเยื่อกระดาษจะได้รับการบำบัดด้วยสารละลายอัลคาไลน์ (โดยปกติคือโซเดียมไฮดรอกไซด์) เพื่อสลายโครงสร้างเส้นใยของเซลลูโลส จากนั้นเซลลูโลสที่ได้จะถูกบำบัดด้วยตัวทำละลาย เช่น คาร์บอน ไดซัลไฟด์ เพื่อผลิตเซลลูโลสแซนเทต การบำบัดนี้ดำเนินการในถังที่มีการจ่ายเยื่ออย่างต่อเนื่อง จากนั้นสารละลายเซลลูโลสแซนเทตจะถูกอัดผ่านอุปกรณ์อัดรีดเพื่อสร้างเส้นใย

หลังจากนั้น เส้นใยเซลลูโลสแซนเทตถูกปั่นในอ่างที่มีกรดซัลฟิวริกเจือจาง ส่งผลให้เกิดการงอกใหม่ของสายโซ่เซลลูโลสแซนเทต เกิดเป็นเส้นใยเซลลูโลส จากนั้นจึงล้างเส้นใยเซลลูโลสที่เกิดขึ้นใหม่ด้วยน้ำเพื่อขจัดสิ่งสกปรกออกก่อนนำไปฟอกขาว กระบวนการฟอกขาวจะใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เพื่อทำให้เส้นใยเซลลูโลสขาวขึ้น จากนั้นจึงนำไปล้างด้วยน้ำแล้วปล่อยให้แห้ง

หลังจากที่เส้นใยเซลลูโลสแห้งแล้ว ก็จะเข้าสู่กระบวนการที่เรียกว่าอีเทอร์ริฟิเคชัน กระบวนการอีเธอริฟิเคชันเกี่ยวข้องกับการแนะนำกลุ่มอีเทอร์ เช่น หมู่เมทิล เอทิล หรือไฮดรอกซีเอทิล เข้าไปในเส้นใยเซลลูโลส วิธีการนี้ดำเนินการโดยใช้ปฏิกิริยาของสารอีริฟิเคชั่นและตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดเมื่อมีตัวทำละลาย โดยปกติปฏิกิริยาจะดำเนินการภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความดันที่มีการควบคุมอย่างระมัดระวัง เพื่อให้มั่นใจว่าได้ผลผลิตและความบริสุทธิ์สูง

ในเวลานี้ เซลลูโลสอีเทอร์อยู่ในรูปของผงสีขาว จากนั้นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะต้องผ่านการทดสอบควบคุมคุณภาพหลายครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มีคุณสมบัติตรงตามความต้องการและข้อกำหนดเฉพาะ เช่น ความหนืด ความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ และปริมาณความชื้น จากนั้นจึงบรรจุและจัดส่งไปยังผู้ใช้ปลายทาง

โดยสรุป กระบวนการผลิตเซลลูโลสอีเทอร์ประกอบด้วยการเตรียมวัตถุดิบ การบำบัดทางเคมี การปั่น การฟอกสี และการทำให้เป็นอีเทอร์ริฟิเคชัน ตามด้วยการทดสอบการควบคุมคุณภาพ กระบวนการทั้งหมดต้องใช้อุปกรณ์พิเศษและความรู้เกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมี และดำเนินการภายใต้สภาวะที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด การผลิตเซลลูโลสอีเทอร์เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและใช้เวลานาน แต่มีความสำคัญในหลายอุตสาหกรรม