Processus de fabrication de carboxyméthylcellulose de sodium

Le processus de fabrication de la carboxyméthylcellulose de sodium (CMC) implique plusieurs étapes, notamment la préparation de la cellulose, de l'éthérification, de la purification et du séchage. Voici un aperçu du processus de fabrication typique:

1. Préparation de la cellulose: Le processus commence par la préparation de la cellulose, qui provient généralement de pâte à bois ou de liners de coton. La cellulose est d'abord purifiée et affinée pour éliminer les impuretés telles que la lignine, l'hémicellulose et d'autres contaminants. Cette cellulose purifiée sert de matériau de départ pour la production de CMC.
2. Alcalisation: La cellulose purifiée est ensuite traitée avec une solution alcaline, généralement l'hydroxyde de sodium (NaOH), pour augmenter sa réactivité et faciliter la réaction d'éthérification ultérieure. L'alcalisation aide également à gonfler et à ouvrir les fibres de cellulose, ce qui les rend plus accessibles à la modification chimique.
3. Réaction d'éthérification: La cellulose alcalissée est réagi avec l'acide monochloroacétique (MCA) ou son sel de sodium, le monochloroacétate de sodium (SMCA), en présence d'un catalyseur dans des conditions contrôlées. Cette réaction d'éthérification implique la substitution de groupes hydroxyle sur les chaînes de cellulose avec des groupes carboxyméthyl (-ch2coona). Le degré de substitution (DS), qui représente le nombre moyen de groupes carboxyméthyl par unité de glucose de la chaîne de cellulose, peut être contrôlé en ajustant les paramètres de réaction tels que la température, le temps de réaction et les concentrations de réactifs.
4. Neutralisation: Après la réaction d'éthérification, le produit résultant est neutralisé pour convertir tous les groupes acides restants en leur forme de sel de sodium (carboxyméthylcellulose sodique). Ceci est généralement réalisé en ajoutant une solution alcaline, comme l'hydroxyde de sodium (NaOH), au mélange réactionnel. La neutralisation aide également à ajuster le pH de la solution et à stabiliser le produit CMC.
5. Purification: La carboxyméthylcellulose du sodium brut est ensuite purifiée pour éliminer les impuretés, les réactifs non réagus et les sous-produits du mélange réactionnel. Les méthodes de purification peuvent inclure le lavage, la filtration, la centrifugation et le séchage. Le CMC purifié est généralement lavé avec de l'eau pour éliminer les alcalins résiduels et les sels, suivis d'une filtration ou d'une centrifugation pour séparer le produit CMC solide de la phase liquide.
6. Séché: la carboxyméthylcellulose de sodium purifiée est finalement séchée pour éliminer l'excès d'humidité et obtenir la teneur en humidité souhaitée pour le stockage et le traitement ultérieur. Les méthodes de séchage peuvent inclure le séchage à l'air, le séchage par pulvérisation ou le séchage de tambour, selon les caractéristiques du produit et l'échelle de fabrication souhaitées.

Le produit de carboxyméthylcellulose en sodium résultant est un matériau blanc ou granulaire blanc à blanc ou aux propriétés rhéologiques. Il est largement utilisé comme agent épaississant, stabilisateur, liant et modificateur de rhéologie dans diverses industries, y compris la nourriture, les produits pharmaceutiques, les cosmétiques, les textiles et les applications industrielles.