Herstellungsprozess von Natriumcarboxymethylcellulose

Der Herstellungsprozess von Natriumcarboxymethylcellulose (CMC) umfasst mehrere Schritte, einschließlich der Herstellung von Cellulose, Etherifizierung, Reinigung und Trocknung. Hier finden Sie einen Überblick über den typischen Herstellungsprozess:

1. Herstellung von Cellulose: Der Prozess beginnt mit der Herstellung von Cellulose, die typischerweise aus Holzzellstoff oder Baumwolllintern stammt. Die Cellulose wird zuerst gereinigt und verfeinert, um Verunreinigungen wie Lignin, Hemicellulose und andere Verunreinigungen zu entfernen. Diese gereinigte Cellulose dient als Ausgangsmaterial für die Herstellung von CMC.
2. Alkalisierung: Die gereinigte Cellulose wird dann mit einer alkalischen Lösung, normalerweise Natriumhydroxid (NaOH), behandelt, um ihre Reaktivität zu erhöhen und die anschließende Etherifizierungsreaktion zu erleichtern. Die Alkalisierung hilft auch, die Cellulosefasern zu schwellen und zu öffnen, was sie für die chemische Modifikation zugänglicher macht.
3. Etherifizierungsreaktion: Die alkalisierte Cellulose wird in Gegenwart eines Katalysators unter kontrollierten Bedingungen mit Monochloressigsäure (MCA) oder Natriumsalz, Natriummonochloracetat (SMCA) reagiert. Diese Etherifizierungsreaktion beinhaltet die Substitution von Hydroxylgruppen an den Celluloseketten durch Carboxymethylgruppen (-CH2Coona). Der Substitutionsgrad (DS), der die durchschnittliche Anzahl von Carboxymethylgruppen pro Glukoseeinheit der Cellulosekette darstellt, kann durch Einstellen von Reaktionsparametern wie Temperatur, Reaktionszeit und Reaktantenkonzentrationen gesteuert werden.
4. Neutralisation: Nach der Etherifizierungsreaktion wird das resultierende Produkt neutralisiert, um alle verbleibenden sauren Gruppen in ihre Natriumsalzform (Carboxymethylcellulose -Natrium) umzuwandeln. Dies wird typischerweise durch Zugabe einer alkalischen Lösung wie Natriumhydroxid (NaOH) zum Reaktionsgemisch erreicht. Die Neutralisation hilft auch, den pH -Wert der Lösung anzupassen und das CMC -Produkt zu stabilisieren.
5. Reinigung: Die rohe Natriumcarboxymethylcellulose wird dann gereinigt, um Verunreinigungen, nicht umgesetzte Reagenzien und Nebenprodukte aus dem Reaktionsgemisch zu entfernen. Reinigungsmethoden können Waschen, Filtration, Zentrifugation und Trocknung umfassen. Der gereinigte CMC wird typischerweise mit Wasser gewaschen, um Restalkali und Salze zu entfernen, gefolgt von Filtration oder Zentrifugation, um das feste CMC -Produkt von der flüssigen Phase zu trennen.
6. Trocknen: Das gereinigte Natriumcarboxymethylcellulose wird schließlich getrocknet, um überschüssige Feuchtigkeit zu entfernen und den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt für die Lagerung und weitere Verarbeitung zu erhalten. Trocknungsmethoden können abhängig von den gewünschten Produkteigenschaften und der Fertigungsskala Lufttrocknung, Sprühtrocknung oder Trommeltrocknung umfassen.

Das resultierende Natriumcarboxymethylcelluloseprodukt ist ein weißes bis achftes Pulver oder ein körniges Material mit ausgezeichneter Wasserlöslichkeit und rheologischen Eigenschaften. Es wird in verschiedenen Branchen, einschließlich Lebensmitteln, Pharmazeutika, Kosmetik, Textilien und industriellen Anwendungen, als Verdickungsmittel, Stabilisator, Binder und Rheologie verwendet.