Výrobní proces karboxymethylcelulózy sodného

Výrobní proces karboxymethylcelulózy sodného (CMC) zahrnuje několik kroků, včetně přípravy celulózy, etherifikace, čištění a sušení. Zde je přehled typického výrobního procesu:

1. Příprava celulózy: Proces začíná přípravou celulózy, která je obvykle pocházející z dřevěné buničiny nebo bavlněných linter. Celulóza je nejprve čištěna a rafinovaná, aby odstranila nečistoty, jako je lignin, hemicelulóza a další kontaminanty. Tato purifikovaná celulóza slouží jako výchozí materiál pro výrobu CMC.
2. Alkalizace: Purifikovaná celulóza se poté ošetřuje alkalickým roztokem, obvykle hydroxidem sodným (NaOH), aby se zvýšila jeho reaktivita a usnadnila následnou etherifikační reakci. Alkalizace také pomáhá bobtnat a otevírat celulózová vlákna, což je umožňuje přístupnější chemické modifikaci.
3. Ethetrifikační reakce: Alkalizovaná celulóza reaguje s kyselinou monochloroctovou (MCA) nebo sodnou sodnou sodnou monochloroacetát (SMCA) v přítomnosti katalyzátoru za kontrolovaných podmínek. Tato ethetrifikační reakce zahrnuje nahrazení hydroxylových skupin na celulózových řetězcích se skupinami karboxymethyl (-ch2coona). Stupeň substituce (DS), který představuje průměrný počet karboxymethylových skupin na glukózovou jednotku řetězce celulózového řetězce, lze řídit nastavením reakčních parametrů, jako je teplota, reakční doba a koncentrace reaktantů.
4. Neutralizace: Po etherifikační reakci je výsledný produkt neutralizován tak, aby převedl zbývající kyselé skupiny na jejich formu sodnou (karboxymethylcelulózová sodík). Toho je obvykle dosaženo přidáním alkalického roztoku, jako je hydroxid sodný (NaOH), do reakční směsi. Neutralizace také pomáhá upravit pH roztoku a stabilizovat produkt CMC.
5. Čištění: Surová sodík karboxymethylcelulóza se poté purifikuje, aby se odstranily nečistoty, nezreagované činidla a vedlejší produkty z reakční směsi. Metody čištění mohou zahrnovat mytí, filtraci, centrifugace a sušení. Purifikovaná CMC je obvykle promyta vodou k odstranění zbytkových alkalií a solí, následuje filtrace nebo centrifugace pro oddělení pevného produktu CMC od kapalné fáze.
6. Sušení: Purifikovaná karboxymethylcelulóza sodíku je konečně sušena, aby se odstranila přebytečná vlhkost a získala požadovaný obsah vlhkosti pro skladování a další zpracování. Metody sušení mohou zahrnovat sušení vzduchu, sušení stříkání nebo sušení bubnu v závislosti na požadované vlastnosti produktu a výrobní stupnici.

Výsledným produktem karboxymethylcelulózy sodného je bílý až bílý prášek nebo granulovaný materiál s vynikající rozpustností vody a reologickými vlastnostmi. V různých průmyslových odvětvích, včetně potravin, léčiv, kosmetiky, textilu a průmyslových aplikací.