Preparasyon nan karboksimetil seluloz

Karboksimetil seluloz (CMC)se yon polymère dlo-idrosolubl ki sòti nan karboksimetil, ki se yon polisakarid natirèl yo te jwenn nan mi selil plant yo. CMC jwenn aplikasyon pou vaste nan endistri divès ki gen ladan manje, edikaman, pwodui kosmetik, tekstil, papye, ak anpil lòt moun akòz pwopriyete inik li yo tankou epesman, estabilize, obligatwa, fim-fòme, ak retansyon dlo. Preparasyon an nan CMC enplike nan plizyè etap kòmanse nan fè ekstraksyon nan karboksimetil soti nan sous natirèl ki te swiv pa modifikasyon li yo prezante gwoup karboksimetil.

1. Ekstraksyon nan karboksimetil:
Premye etap la nan preparasyon an nan CMC se fè ekstraksyon nan karboksimetil soti nan sous natirèl tankou kaka bwa, koton linters, oswa lòt fib plant. Se seluloz la tipikman jwenn nan yon seri de pwosesis ki gen ladan pulping, blanchi, ak pou pirifye. Pou egzanp, kaka bwa ka jwenn nan pwosesis mekanik oswa chimik pulping ki te swiv pa blanchi ak klowòn oswa oksijene idwojèn yo retire enpurte ak lignin.

2. Aktivasyon nan karboksimetil:
Yon fwa se karboksimetil ekstrè, li bezwen yo dwe aktive fasilite entwodiksyon nan gwoup karboksimetil. Aktivasyon anjeneral reyalize pa trete karboksimetil ak alkali tankou idwoksid sodyòm (NaOH) oswa sodyòm carbonate (Na2CO3) anba kondisyon kontwole nan tanperati a ak presyon. Tretman alkali anfle fib karboksimetil yo ak ogmante reyaksyon yo pa kraze andedan ak intermolecular bon idwojèn.

3. Reyaksyon Carboxymethylation:
Se seluloz la aktive Lè sa a, sibi reyaksyon an karboksimetilasyon kote gwoup karboksimetil (-CH2COOH) yo prezante sou gwoup yo idroksil nan chenn yo seluloz. Sa a se reyaksyon tipikman te pote soti nan reyaji seluloz la aktive ak monokloroacetate sodyòm (SMCA) nan prezans yon katalis asid tankou idroksid sodyòm (NaOH). Reyaksyon an ka reprezante jan sa a:

Cellulose + Kloroacetic Acid → Carboxymethyl Cellulose + NaCl

Kondisyon reyaksyon yo ki gen ladan tanperati a, tan reyaksyon, konsantrasyon nan reyaktif, ak pH yo ak anpil atansyon kontwole asire segondè sede ak degre vle nan sibstitisyon (DS) ki refere a kantite mwayèn nan gwoup karboksimetil prezante pou chak inite glikoz nan chèn seluloz.

4. netralize ak lave:
Apre reyaksyon an karboksimetilasyon, se karboksimetil la ki kapab lakòz se netralize yo retire alkali depase ak asid kloroaketik unreacted. Sa a se tipikman reyalize pa lave pwodwi a ak dlo oswa yon solisyon asid delye ki te swiv pa filtraj separe CMC a solid soti nan melanj lan reyaksyon.

5. pirifye:
Se CMC a pirifye Lè sa a, lave ak dlo plizyè fwa yo retire enpurte tankou sèl, reyaktif unreacted, ak pwodwi pa. Filtrasyon oswa santrifigasyon ka travay pou separe CMC pirifye nan dlo a lave.

6. siye:
Finalman, se pirifye karboksimetil seluloz la seche yo retire imidite rezidyèl ak jwenn pwodwi a vle nan fòm lan nan yon poud sèk oswa granules. Siye ka akonpli lè l sèvi avèk divès metòd tankou siye lè a, siye vakyòm, oswa espre siye depann sou karakteristik yo ki vle nan pwodwi final la.

7. karakterizasyon ak kontwòl kalite:
Sèk laCMCPwodwi se sibi teknik karakterizasyon divès kalite tankou Fourier transfòme enfrawouj spèktroskopi (FTIR), nikleyè mayetik sonorite (NMR), ak mezi viskozite konfime estrikti chimik li yo, degre nan sibstitisyon, pwa molekilè, ak pite. Tès kontwòl kalite yo fèt tou pou asire ke pwodwi a satisfè espesifikasyon ki nesesè yo pou aplikasyon pou entansyon li yo.

Preparasyon an nan karboksimetil seluloz enplike nan plizyè etap ki gen ladan fè ekstraksyon nan karboksimetil soti nan sous natirèl, aktivasyon, reyaksyon karboksimetilasyon, netralize, pou pirifye, siye, ak karakterizasyon. Chak etap mande pou kontwòl atansyon nan kondisyon reyaksyon ak paramèt reyalize segondè sede, vle degre nan sibstitisyon, ak bon jan kalite nan pwodwi final la. CMC se yon polymère lajman itilize ak aplikasyon pou divès akòz pwopriyete inik li yo ak adaptabilite.