کارایی روش سطح پاسخ برای تعیین عوامل مؤثر بر فرآیند تولید کربوکسی متیل سلولز از صنوبر

Abstract

سلولز فراوان‌ترین پلیمر زیستی و همچنین دارای پتانسیل و کاربردهای فراوانی است، لذا برای انحلال‌پذیر کردن آن در بسیاری از حلال‌های تجاری نیاز است با انواع روش‌های مشتق‌سازی، ساختار سلولز اصلاح شود. مشتقات سلولزی سهم رو‌به‌رشدی در بازار فرآورده‌های سلولزی به خود اختصاص داده است و در صنایع متنوعی نظیر بهداشتی، دارویی، غذایی و صنعتی کاربرد دارد. کربوکسی‌متیل‌سلولز یکی از مهم‌ترین مشتقات اتری تجاری سلولز است. هدف از این پژوهش بررسی تبدیل آلفا- سلولز حاصل از گونه صنوبر دلتوئیدس به محصول سودمند و با ارزش افزوده‌ی بیشتر با نام کربوکسی‌متیل‌سلولز می‌باشد. برای بهینه‌سازی و بررسی اثر متقابل متغیرهای مختلف فرآیند از روش پاسخ سطح بر مبنای طراحی مرکب مرکزی استفاده شد. جهت مد‌ل‌سازی فرآیند، پارامترهای عملیاتی مهم از قبیل غلظت سود، نسبت منوکلرواستیک اسید به سلولز، دما و زمان اتر‌سازی به‌عنوان متغیرهای مستقل و درجه استخلاف نمونه‌ها به‌عنوان پاسخ‌ مطلوب مربوطه در نظر گرفته شدند. آنالیز واریانس و آنالیز سطح پاسخ برای ایجاد تابع بین متغیرها و پاسخ‌ها به‌کار گرفته شد و شرایط بهینه تبدیل، تعیین گردید. نتایج نشان داد که بهترین مقدار ارائه‌ شده در شرایط بهینه‌ی پیشنهادی نرم افزار برای درجه استخلاف، غلظت سود 31 درصد، نسبت منوکلرواستیک اسید به سلولز 09/1، دمای اترسازی 60 درجه سانتی‌گراد و زمان اتر‌سازی 157 دقیقه می‌باشد.

Keywords

• صنوبر دلتوئیدس
• آلفاسلولز
• کربوکسی متیل سلولز
• بهینه سازی
• طراحی مرکب مرکزی