תהליך ייצור של נתרן קרבוקסימתיל -סלולוזה

תהליך הייצור של נתרן קרבוקסימתיל -סלולוזה (CMC) כרוך במספר שלבים, כולל הכנת תאית, אתר, טיהור וייבוש. להלן סקירה כללית של תהליך הייצור האופייני:

1. הכנת תאית: התהליך מתחיל בהכנת תאית, שמקורם בדרך כלל מעיסת עץ או מגעי כותנה. התאית מטוהרת ומעודנת תחילה להסרת זיהומים כמו ליגנין, המיסולולוזה ומזהמים אחרים. תאית מטוהרת זו משמשת כחומר ההתחלה לייצור CMC.
2. לאחר מכן מטפלים בתאי המטוהר בתמיסה אלקליין, בדרך כלל נתרן הידרוקסיד (NAOH), כדי להגביר את תגובתו ולהקל על תגובת ההתחלה שלאחר מכן. אלקליזציה עוזרת גם להתנפח ולפתוח את סיבי התאית, מה שהופך אותם לנגישים יותר לשינוי כימי.
3. תגובת אתריזציה: התאית האלקטלית מגיבה עם חומצה מונוכו -אצטטית (MCA) או מלח הנתרן שלו, נתרן מונוכורו -אצטט (SMCA), בנוכחות זרז בתנאים מבוקרים. תגובת אתריזציה זו כוללת החלפת קבוצות הידרוקסיל על שרשראות התאית עם קבוצות קרבוקסימתיל (-ch2coona). ניתן לשלוט על מידת ההחלפה (DS), המייצגת את המספר הממוצע של קבוצות קרבוקסימתיל ליחידת גלוקוז של שרשרת התאית, על ידי התאמת פרמטרי התגובה כמו טמפרטורה, זמן תגובה וריכוזי מגיבים.
4. נטרול: לאחר תגובת האתריזציה, המוצר המתקבל מנוטרל כדי להמיר כל קבוצות חומציות שנותרו לצורת מלח הנתרן שלהם (Carboxymethylcellulose נתרן). בדרך כלל זה מושג על ידי הוספת תמיסת אלקליין, כמו נתרן הידרוקסיד (NAOH), לתערובת התגובה. נטרול עוזר גם להתאים את ה- pH של הפתרון ולייצב את מוצר CMC.
5. טיהור: לאחר מכן מטוהרים נתרן קרבוקסימתיל-סלולוזה גולמי להסרת זיהומים, ריאגנטים שלא הוגשו ותוצרי לוואי מתערובת התגובה. שיטות טיהור עשויות לכלול כביסה, סינון, צנטריפוגה וייבוש. CMC המטוהר נשטף בדרך כלל במים להסרת אלקלי ומלחים שיורי, ואחריו סינון או צנטריפוגה כדי להפריד בין מוצר ה- CMC המוצק לשלב הנוזל.
6. ייבוש: נתרן קרבוקסימתיל -סלולוזה מטוהר מיובש סוף סוף להסרת עודפי לחות ולקבל את תכולת הלחות הרצויה לאחסון ועיבוד נוסף. שיטות ייבוש עשויות לכלול ייבוש אוויר, ייבוש ריסוס או ייבוש תופים, תלוי במאפייני המוצר הרצויים ובסולם הייצור.

המוצר הנתרן קרבוקסימתיל-סלולוזה המתקבל הוא אבקה לבנה עד לבנה או חומר גרגירי עם מסיסות מים מעולה ותכונות ריאולוגיות. הוא נמצא בשימוש נרחב כחומר עיבוי, מייצב, קלסר וריאולוגיה בתעשיות שונות, כולל מזון, תרופות, קוסמטיקה, טקסטיל ויישומים תעשייתיים.