— القسم الاول —
أولا – مدخــــــــل :
السيليلوز هو كما نعلم المكون الأساسي للنباتات , ولقد استخدمت خامات السيليلوز كالأخشاب والأغصان والقطن والكتان والمخلفات الزراعية ( البردي – قش الرز – قش القمح والشعير ) منذ القديم في صناعة الورق والمنسوجات والبناء وغيرها ,
ونتيجة لتقدم تكنولوجيا الكيمياء فقد أصبحت تجرى على خامات السيليلوز الطبيعية معالجات للحصول على السيليلوز النقي واستخدامه في إنتاج مشتقات السيليلوز والتي من أهمها : إيتيرات السيليلوز واستيراته التي لها استخدامات هامة في صناعة الدهانات – المتفجرات – الخيوط الاصطناعية – المغلظات ……)
والكربوكسي ميثيل سيليلوز ( موضوع بحثنا ) . هو أحد مشتقات السيليلوز الايترية الهامة التي لا تكاد تخلو أي صناعة كيميائية من الحاجة إليها . وقد أجريت عدة بحوث في مجال تصنيع هذه المادة الهامة باستخدام خامات سيليلوزية مختلفة . ولعل أفضلها وأهمها اللنت ( زغب القطن ) .
ثانيا – أهمية السيليلوز المبيض والكربوكسي ميثيل سيليلوز في الصناعات المختلفة :
يعتبر السيليلوز المبيض مادة أولية لصناعات عديدة ومنها الملح الصوديومي للكربوكسي ميثيل سيليلوز القابل للذوبان بالماء الذي يتوقف استخدامه على خاصية التغليظ نظراً لارتفاع لزوجته بالإضافة إلى قدرته على تثبيت المحاليل الغروية وتكوين المستحلبات . والكربوكسي ميثيل سيليلوز له مقاومة كبيرة لتأثير الكائنات الحية الدقيقة بخلاف مواد التغليظ الأخرى المألوفة . ففي الحالة الجافة يمكن تخزينه إلى لفترة طويلة دون أي تغير في خواصه الأمر الذي جعله يمثل مكانة كبيرة في الكثير من الصناعات التي نذكر منها الصناعات الآتية :
1 – في المنظفات الصناعية .
المنظفات هي مركبات كيميائية خافضة للتوتر السطحي تختلف في بنيتها عن الصابون وتمتاز عنه بأنها ذات فعل تنظيفي في الماء القاسي ( الماء العسر ) ولا تعطي رواسب . وإن إضافة كمية صغيرة من الكربوكسي ميثيل السيليلوز إلى المنظف يساعد على تعليق ذرات الأوساخ في الماء ويمنع إعادة ترسيبها مما يساعد على رفع كفاءة المنظف .
2- في صناعة الغزل والنسيج
إن عملية النسيج تتضمن عمليتين أساسيتين هما :
عملية التسدية : يتم فيها صف الخيوط قرب بعضها البعض طولانياً .
عملية اللحام : يتم فيها جذب الخيوط عرضياً بخيوط أخرى بواسطة مكوك يمر فوق وتحت الخيوط بالتناوب . وهناك لا بد من إجراء عملية تقوية للخيوط لمنع تقطعها وللصق الشعيرات على الخيوط وتسمى هذه العملية بالبوش أو التنشية “Sizing ” . وقد استخدم النشاء في البداية لهذه العملية ولا يزال يستخدم في كثير من المناطق ولكن هناك مساوئ من استخدام النشاء في هذه العملية منها :
آ ـ بعد عملية التنشية يجب أن يزال النشاء وإن عملية إزالة النشاء بالماء صعبة إذ أنه صعب الانحلال بالماء ,
ب – يتأثر النشاء بالرطوبة والبكتيريا مما يؤدي إلى تعفن الأنسجة أثناء التخزين ,
ولهذا اتجه النظر إلى استخدام مادة بديلة للنشاء في عملية البوش , ووجد أن الكربوكسي ميثيل سيليلوز هو البديل لميزاته التالية :
آ ـ مغلظ ثابت لأمد طويل دون أن يتخمر أو يفقد لزوجته .
ب ـ أكثر اقتصادياً من النشاء نظراً لسرعة إزالته بعد عملية النسيج , وذلك لأنه يذوب بالماء .
3- في مكونات طينة حفر آبار البترول :
يعتبر الكربوكسي ميثيل سيليلوز أحد المكونات الهامة في طينة حفر آبار البترول , وفي دراسة وضعناها في الاتحاد العربي للصناعات الكيميائية والبترولية , وجدنا أن سورية والعراق لوحدهما تستهلكان أكثر من عشرين ألف طن سنويا لهذه الغاية .
4- في المبيدات الحشرية
يستخدم الكربوكسي ميثيل سيليلوز كمغلظ ثابت لتحضير معلقات المبيدات الحشرية .
5- في المفرقعات والمتفجرات
يستخدم الكربوكسي ميثيل سيليلوز لتحضير العديد من المفرقعات والمتفجرات الثابتة والتي نطلق عليها متفجرات الأمان وغير الحساسة مبدئياً وذلك لمنع خطر تداولها أثناء صناعتها لأنه قادر على امتصاص الماء من المادة المتفجرة أثناء تخزينها .
6- في الصناعات الغذائية
يستخدم لحفظ معلبات الأسماك واللحوم كما أنه يستخدم في تجفيف البيض ويستخدم في البوظة لمنع تشكل جزيئات ئلجية وفي المشروبات الباردة وفي البسكويت .
7- في صناعة الورق
إن الكربوكسي ميثيل سيليلوز يكسب الورق خواص هامة من حيث قوة الشد وتحسين القدرة على التشكيل ويساعد على حفظ المواد المالئة في الورق وتحسين مقاومته ويزيد من قدرته على الثني .
8- في الصناعات الدوائية
يستخدم في مجال الصناعات الدوائية كمثبت للمحاليل الغروية والمعلقة بالإضافة إلى استخداماته العديدة في مجالات مستحضرات التجميل ومعاجين الأسنان .
9- في الصناعات المتنوعة
يستخدم في صناعة الجلود وتجهيزها وكذلك في صناعة اللاتكس – الأفلام – وفي معالجة المياه – وفي تصنيع الأقطاب الكهربائية – وفي الدهانات و اللكر – وفي تحضير ألوان السيراميك ……