Fremstillingsproces af natriumcarboxymethylcellulose

Fremstillingsprocessen for natriumcarboxymethylcellulose (CMC) involverer adskillige trin, herunder fremstilling af cellulose, æterificering, oprensning og tørring. Her er en oversigt over den typiske fremstillingsproces:

1. Fremstilling af cellulose: Processen begynder med fremstilling af cellulose, der typisk er hentet fra træmasse eller bomuldslinter. Cellulosen renses først og raffineres for at fjerne urenheder såsom lignin, hemicellulose og andre forurenende stoffer. Denne oprensede cellulose fungerer som udgangsmateriale til produktion af CMC.
2. Alkalisering: Den oprensede cellulose behandles derefter med en alkalisk opløsning, normalt natriumhydroxid (NaOH), for at øge dens reaktivitet og lette den efterfølgende æterificeringsreaktion. Alkalisering hjælper også med at kvælde og åbne cellulosefibre, hvilket gør dem mere tilgængelige for kemisk modifikation.
3. Etherificeringsreaktion: Den alkaliserede cellulose reageres med monochloreddikesyre (MCA) eller dets natriumsalt, natriummonochloracetat (SMCA) i nærvær af en katalysator under kontrollerede forhold. Denne æterificeringsreaktion involverer substitution af hydroxylgrupper på cellulosekæderne med carboxymethyl (-ch2coona) grupper. Graden af ​​substitution (DS), der repræsenterer det gennemsnitlige antal carboxymethylgrupper pr. Glukoseenhed i cellulosekæden, kan kontrolleres ved justering af reaktionsparametre, såsom temperatur, reaktionstid og reaktantkoncentrationer.
4. Neutralisering: Efter æterificeringsreaktionen neutraliseres det resulterende produkt til at omdanne resterende sure grupper til deres natriumsaltform (carboxymethylcellulose natrium). Dette opnås typisk ved at tilsætte en alkalisk opløsning, såsom natriumhydroxid (NaOH), til reaktionsblandingen. Neutralisering hjælper også med at justere pH i opløsningen og stabilisere CMC -produktet.
5. Oprensning: Den rå natriumcarboxymethylcellulose renses derefter for at fjerne urenheder, ureagerede reagenser og biprodukter fra reaktionsblandingen. Oprensningsmetoder kan omfatte vask, filtrering, centrifugering og tørring. Den oprensede CMC vaskes typisk med vand for at fjerne resterende alkali og salte, efterfulgt af filtrering eller centrifugering for at adskille det faste CMC -produkt fra væskefasen.
6. Tørring: Den oprensede natriumcarboxymethylcellulose tørres endelig for at fjerne overskydende fugtighed og opnå det ønskede fugtighedsindhold til opbevaring og videre behandling. Tørringsmetoder kan omfatte lufttørring, spraytørring eller tromttørring, afhængigt af de ønskede produktegenskaber og produktionsskala.

Det resulterende natriumcarboxymethylcellulose-produkt er et hvidt til off-white pulver eller granulært materiale med fremragende vandopløselighed og reologiske egenskaber. Det bruges i vid udstrækning som et fortykningsmiddel, stabilisator, bindemiddel og rheologimodifikator i forskellige brancher, herunder mad, farmaceutiske stoffer, kosmetik, tekstiler og industrielle anvendelser.