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 350 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 3 تا 7 درصد، دما بین 100 تا 140 درجه سانتی گراد و زمان بین 120 تا 150 دقیقه قرار گرفت. بعد از انجام محاسبات آماری و استخراج یک مدل ریاضی غیر خطی با ضریب تعیین 9/0، هدف این تحقیق دسترسی به عدد بهینه 350 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 3.34، 127 و 116 به دست آمد. برای اعتبارسنجی مدل و اعداد شرایط بهینه، 3 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، 348 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 212 درجه سانتی گراد و نمونه وارداتی 226 درجه سانتی گراد به دست آمد.