Framleiðsluferli natríum karboxýmetýlsellulósa

Framleiðsluferlið við natríum karboxýmetýlsellulósa (CMC) felur í sér nokkur skref, þar með talið undirbúning sellulósa, eteríu, hreinsunar og þurrkunar. Hér er yfirlit yfir hið dæmigerða framleiðsluferli:

1. Undirbúningur sellulósa: Ferlið byrjar með undirbúningi sellulósa, sem venjulega er fenginn úr viðarkvoða eða bómullarlínur. Sellulóinn er fyrst hreinsaður og betrumbættur til að fjarlægja óhreinindi eins og lignín, hemicellulose og önnur mengun. Þessi hreinsaða sellulósa þjónar sem upphafsefni til framleiðslu á CMC.
2. Alkalization: Hreinsaða sellulósa er síðan meðhöndlaður með basískri lausn, venjulega natríumhýdroxíð (NaOH), til að auka hvarfgirni þess og auðvelda síðari etering viðbrögð. Alkalization hjálpar einnig til við að bólgna og opna sellulósa trefjarnar, sem gerir þær aðgengilegri fyrir efnafræðilega breytingu.
3. Eterification viðbrögð: Basaða sellulósa er hvarfast við einlitaediksýru (MCA) eða natríumsalt hans, natríum einlita (SMCA), í viðurvist hvata við stýrðar aðstæður. Þessi eteríuviðbrögð fela í sér að skipta um hýdroxýlhópa á sellulósa keðjunum með karboxýmetýl (-CH2coona) hópum. Hægt er að stjórna hve miklu leyti skiptingu (DS), sem táknar meðalfjölda karboxýmetýlhópa á glúkósaeiningu sellulósa keðjunnar, með því að aðlaga viðbragðsbreytur eins og hitastig, viðbragðstíma og styrk hvarfefna.
4. Hlutleysing: Eftir eterunarviðbrögðin er afurðin sem myndast hlutlaus til að umbreyta öllum súrum hópum sem eftir eru í natríumsaltformið (karboxýmetýlsellulósa natríum). Þetta er venjulega náð með því að bæta basískri lausn, svo sem natríumhýdroxíð (NaOH), við hvarfblönduna. Hlutleysing hjálpar einnig til við að aðlaga pH lausnarinnar og koma á stöðugleika CMC vörunnar.
5. Hreinsun: Hráu natríum karboxýmetýlsellulóinn er síðan hreinsaður til að fjarlægja óhreinindi, óbætt hvarfefni og aukaafurðir úr hvarfblöndunni. Hreinsunaraðferðir geta falið í sér þvott, síun, skilvindu og þurrkun. Hreinsaða CMC er venjulega þvegið með vatni til að fjarlægja leifar basa og sölt, fylgt eftir með síun eða skilvindu til að aðgreina fast CMC vöruna frá vökvafasanum.
6. Þurrkun: Hreinsaða natríum karboxýmetýlsellulósa er loksins þurrkað til að fjarlægja umfram raka og fá æskilegt rakainnihald til geymslu og frekari vinnslu. Þurrunaraðferðir geta verið loftþurrkun, úðaþurrkun eða trommuþurrkun, allt eftir því sem óskað er af vörueinkennum og framleiðsluskala.

Natríum karboxýmetýlsellulósa afurðin sem myndast er hvít til beinhvítt duft eða kornefni með framúrskarandi vatnsleysni og gigtfræðilega eiginleika. Það er mikið notað sem þykkingarefni, sveiflujöfnun, bindiefni og gigtfræði í ýmsum atvinnugreinum, þar á meðal matvælum, lyfjum, snyrtivörum, vefnaðarvöru og iðnaðarnotkun.