Микрокристаллик целлюлоза технологияси - страница 2

Целлюлозанинг физик хоссалари. Целлюлоза – оқ қаттиқ, турғун модда, 200°С гача қиздирганда парчаланмайди. Ёнувчи модда, ўз-ўзидан ёниш ҳарорати (алангаланиш) -275°С, пахта целлюлозасининг ўз-ўзидан ёниш ҳарорати -420°С. 2016 йили П. Дауенҳауер, Ч. Крумм ва Ж. Пфандинерлар томонидан та- жрибалар асосида целлюлозанинг суюқланиш ҳарорати 467°С эканлиги аниқланган. Целлюлоза сувда, паст концентрация-

ли кислоталарда ва кўплаб органик эритувчиларда эримайди. Фақат унинг гидроксил гуруҳларининг кўплиги ҳисобига ги- дрофилл ҳисобланади (намланиш бурчаги 20—30°). Целлюлоза ҳидсиз, таъмсиз. Шу сабабли унинг структуравий ўзгарган ми- крокристалл кўриниши – Е460 маркаси озиқ-овқат саноатида қўшимча ўрнида қўлланилади. Целлюлоза кўплаб микроорга- низмлар иштирокида биодегидратацияга учрайди.

Целлюлозанинг кимёвий хоссалари. Целлюлоза глюкоза молекулаларининг қолдиқларидан таркиб топган бўлиб, у цел- люлозанинг гидролизи натижасида ҳосил бўлади:

(С6Н10О5) n + nH2O = nC6H12O6.

Сульфат кислота ва йод эритмаси билан гидролиз натижаси- да целлюлоза мовий рангга ўтади. Нитрат кислота билан реак- ция натижасида нитроцеллюлоза (тринитрат целлюлоза) ҳосил қилади:

Целлюлозани сирка кислотаси билан этерификациялаш жа- раёнида триацетат целлюлозаси ҳосил бўлади:

Целлюлозани эритиш ўта қийин ва кимёвий ўзгартириш му- раккаб, лекин яқинда топилган ионли суюқлик, НMMO, (N-ме- тилморфолин-N-оксид) да эриши аниқланган. Целлюлозани N-метилморфолин-N-оксид эритувчисидан фойдаланиб, ҳозир- да лиоцел номи билан сунъий тола ишлаб чиқариш бошланган.

Целлюлоза турлари

Целлюлоза турлари толали хом ашё ёки целлюлоза олиш усулига қараб номланади. Хом ашё бўйича целлюлоза турлари: пахта, ёғоч, шоли, сомон, каноп кабилар. Целлюлоза олиниш усулларига қараб: сульфатли, натронли, нейтрал, сульфитли кабилар. Булардан ташқари, ишлатиш соҳасига қараб: техник, яримтайёр целлюлоза кабилар. Гидролизга учратилган целлюло- заларни – гидрат целлюлоза, чуқур гидролизга учратганларини – порошокли-,микрокристаллик- ва нано целлюлоза деб юрити- лади. Целлюлоза турлари ҳақида дарслик ва справочникларда кенг ёритилганлиги [9—13] сабабли бу мавзу кенг ёритилмади.

Порошокли целлюлоза

Порошокли целлюлоза – бу целлюлоза толаларининг меха- ник майдаланилган кўриниши ёки яримтайёр целлюлозани ги- дролизга учратиб олинган материал. Порошок кўринишидаги целлюлоза майда заррачалардан иборат. Хом ашё тури ва ишлаб чиқариш усулларига қараб целлюлоза заррачаларининг ўлчам- лари 1 дан 500мкмгача бўлади. Целлюлоза порошогининг хосса- си кўп ҳолларда қўлланилган хом ашё турига боғлиқ. Масалан, пахта целлюлозасидан олинган порошок оқ рангли, япроқли ёғоч целлюлозасидан олинган – оқ-сариқ, сомондан олингани – қўнғир рангли бўлади. Полимерланиш даражаси 40дан 400гача. Булардан ташқари, порошокли целлюлоза юқори солиштирма юзага эга, шу сабабли сорбцияланиши ҳам юқори. Порошокли целлюлоза материалларининг классификация схемаси қуйида келтирилган:

Дунёда қабул қилинган классификацияга кўра, порошокли целлюлоза (ПЦ) га киради: микро-ва нанокристаллик целлюло- за (МКЦ, НКЦ), микро-ва нанофибрилланган целлюлоза (МФЦ, НФЦ) [14—18]. Порошокли целлюлозанинг кристаллик даража- си паст, таркибида гемицеллюлоза, лигнин бўлиши мумкин. МКЦ ва НКЦ кристаллик даражаси юқори ва кимёвий соф, ле-

кин бир-биридан кристалларининг ўлчамлари билан фарқлана- ди. Фибрилланган целлюлоза ўзининг толали морфологиясини сақлайди, ҳамда наноцеллюлозани полидисперслиги ва кристал- лари ёки фибриллари ўлчамларининг ҳар хиллиги сабабли мик- ро-ва нано-фибрилли целлюлоза деб ҳам классификацияланади. Порошокли целлюлоза озиқ-овқат, фармацевтика ва тиббиёт саноатида фойдаланишга мўлжалланган. Лекин ҳозирда поро- шокли целлюлоза олиш учун сифатли толали хом ашё топиш муаммо ҳисобланади. Сабаби, сифатли пахта целлюлозасининг нархи қиммат ҳамда Россиянинг вискоза сунъий толалар ишлаб чиқаришга мўлжалланган целлюлоза корхоналари тўхтатилган. Тола кўринишидаги порошокли целлюлоза механик майдалаш, кимёвий ишлов бериш (ишқорий ёки кислотали муҳитда гидро- лизлаш) ёки целлюлозани эритмасидан чўктириш орқали [19, 20] олинади. Кимёвий усулда олинган целлюлозанинг полимерла- ниш даражаси (ПД) паст бўлади. Лекин кристаллик даражаси бо- шқа усулларда олинганга солиштирганда юқори. Механик май- далаш усулида олинган порошокли препаратларнинг структура- си тола кўринишида, кимёвий усулда олингани – порошок кўри- нишида бўлади. Кимёвий жараёнларда олинган препаратларни микрокристаллик целлюлоза (МКЦ), механик усулда майдалаб ёки целлюлоза эритмадан чўктириб олингани – толали порошок- ли целлюлоза (ТПЦ) деб номланади. Лаборатория шароитида ПЦни 800 г пахта целлюлозасини 5 л 10% водород хлорид эрит- масида қайнатиб олинади. МКЦ ва ПЦ ларнинг баъзи хоссалари