カルボキシメチルセルロースナトリウムの製造工程

カルボキシメチルセルロースナトリウム（CMC）の製造プロセスには、セルロースの調製、エーテル化、精製、乾燥など、複数のステップが含まれます。一般的な製造プロセスの概要は次のとおりです。

1. セルロースの製造：このプロセスは、通常、木材パルプまたはコットンリンターから得られるセルロースの製造から始まります。セルロースはまず精製され、リグニン、ヘミセルロース、その他の不純物が除去されます。この精製されたセルロースが、CMC製造の出発原料となります。
2. アルカリ化：精製されたセルロースは、アルカリ溶液（通常は水酸化ナトリウム（NaOH））で処理され、反応性を高め、その後のエーテル化反応を促進します。また、アルカリ化はセルロース繊維を膨潤させて開き、化学修飾を受けやすくします。
3. エーテル化反応：アルカリ処理したセルロースを、制御された条件下で触媒存在下、モノクロロ酢酸（MCA）またはそのナトリウム塩であるモノクロロ酢酸ナトリウム（SMCA）と反応させる。このエーテル化反応では、セルロース鎖上の水酸基がカルボキシメチル基（-CH2COONa）に置換される。置換度（DS）は、セルロース鎖中のグルコース単位あたりのカルボキシメチル基の平均数を表し、温度、反応時間、反応物濃度などの反応パラメータを調整することで制御できる。
4. 中和：エーテル化反応後、生成物は中和され、残存する酸性基をナトリウム塩（カルボキシメチルセルロースナトリウム）に変換されます。これは通常、反応混合物に水酸化ナトリウム（NaOH）などのアルカリ溶液を添加することで行われます。中和は溶液のpHを調整し、CMC生成物を安定化させるのにも役立ちます。
5. 精製：粗カルボキシメチルセルロースナトリウムは、反応混合物から不純物、未反応試薬、副生成物を除去するために精製されます。精製方法には、洗浄、濾過、遠心分離、乾燥などがあります。精製されたCMCは通常、残留アルカリと塩を除去するために水で洗浄し、その後、濾過または遠心分離によって固体CMC生成物を液相から分離します。
6. 乾燥：精製されたカルボキシメチルセルロースナトリウムは、最終的に乾燥され、余分な水分が除去され、保管およびさらなる加工に必要な水分含有量が得られます。乾燥方法は、望ましい製品特性と製造規模に応じて、風乾、噴霧乾燥、ドラム乾燥などがあります。

得られたカルボキシメチルセルロースナトリウム製品は、優れた水溶性とレオロジー特性を有する白色からオフホワイト色の粉末または粒状物​​質です。食品、医薬品、化粧品、繊維、工業用途など、様々な業界で増粘剤、安定剤、結合剤、レオロジー改質剤として広く使用されています。