مدلسازي و تعيين شرايط بهينه توليد ميكروكريستال سلولزاز باگاس با استفاده از روش سطح پاسخ

يكي از ويژگي‌هاي مهم ميكروكريستال سلولز درجه پليمرازيسيون است كه طبق استانداردهاي بين‌المللي بايد مساوي يا كمتر از 350 باشد. در اين پژوهش با استفاده از روش سطح پاسخ، درصد اسيد، زمان و دماي واكنش به عنوان ورودي و متغيرهاي اصلي تاثير گذار بر روي درجه پليمرازيسيون تعريف شده است. گستره مقدار اسيد نسبت به ماده خشك بين 3 تا 7 درصد، دما بين 100 تا 140 درجه سانتي‌گراد و زمان بين 120 تا 150 دقيقه قرار گرفت. بعد از انجام محاسبات آماري و استخراج يك مدل رياضي غير خطي با ضريب تعيين 0.9، هدف اين تحقيق دسترسي به عدد بهينه ۳۵۰ براي درجه پليمرازيسيون در نظر گرفته شد. پس از انجام فرآيند بهينه‌سازي، مقادير اسيد، دما و زمان در نقطه بهينه درجه پليمرازيسيون به ترتيب 3.34، 127 و 116 به دست آمد. براي اعتبارسنجي مدل و اعداد شرايط بهينه، ۳ آزمايش و هيدروليز ديگر با مقادير موردنظر جهت بهينه‌سازي صورت گرفت و سپس ميانگين خواص فيزيكي مكانيكي و حرارتي ميكروكريستال سلولز توليدشده با نمونه وارداتي مقايسه شد. درجه پليمرازيسيون نمونه توليد شده با شرايط بهينه، 348 اندازه گيري شد كه بالاتر از نمونه وارادتي بوده و نتايج ساير خواص فيزيكي و مكانيكي به جز خاكستر مطابق با استاندارد مواد دارويي آمريكا به دست آمد. نقطه شروع تخريب ميكروكريستال سلولز توليد شده 212 درجه سانتي‌گراد و نمونه وارداتي 226 درجه سانتي‌گراد به دست آمد.