مدلسازی و تعیین شرایط بهینه تولید میکروکریستال سلولزاز باگاس با استفاده از روش سطح پاسخ

یکی از ویژگی های مهم میکروکریستال سلولز درجه پلیمرازیسیون است که طبق استانداردهای بین المللی باید مساوی یا کمتر از ۳۵۰ باشد. در این پژوهش با استفاده از روش سطح پاسخ، درصد اسید، زمان و دمای واکنش به عنوان ورودی و متغیرهای اصلی تاثیر گذار بر روی درجه پلیمرازیسیون تعریف شده است. گستره مقدار اسید نسبت به ماده خشک بین ۳ تا ۷ درصد، دما بین ۱۰۰ تا ۱۴۰ درجه سانتی گراد و زمان بین ۱۲۰ تا ۱۵۰ دقیقه قرار گرفت. بعد از انجام محاسبات آماری و استخراج یک مدل ریاضی غیر خطی با ضریب تعیین ۹/۰، هدف این تحقیق دسترسی به عدد بهینه ۳۵۰ برای درجه پلیمرازیسیون در نظر گرفته شد. پس از انجام فرآیند بهینه سازی، مقادیر اسید، دما و زمان در نقطه بهینه درجه پلیمرازیسیون به ترتیب ۳.۳۴، ۱۲۷ و ۱۱۶ به دست آمد. برای اعتبارسنجی مدل و اعداد شرایط بهینه، ۳ آزمایش و هیدرولیز دیگر با مقادیر موردنظر جهت بهینه سازی صورت گرفت و سپس میانگین خواص فیزیکی- مکانیکی و حرارتی میکروکریستال سلولز تولیدشده با نمونه وارداتی مقایسه شد. درجه پلیمرازیسیون نمونه تولید شده با شرایط بهینه، ۳۴۸ اندازه گیری شد که بالاتر از نمونه وارادتی بوده و نتایج سایر خواص فیزیکی و مکانیکی به جز خاکستر مطابق با استاندارد مواد دارویی آمریکا به دست آمد. نقطه شروع تخریب میکروکریستال سلولز تولید شده ۲۱۲ درجه سانتی گراد و نمونه وارداتی ۲۲۶ درجه سانتی گراد به دست آمد.

Keywords:

میکروکریستال سلولز , مدلسازی , سطح پاسخ , درجه پلیمریزاسیون