ნატრიუმის კარბოქსიმეთილცელულოზის წარმოების პროცესი

ნატრიუმის კარბოქსიმეთილცელულოზის (CMC) წარმოების პროცესი მოიცავს რამდენიმე ნაბიჯს, მათ შორის ცელულოზის მომზადებას, ეთერიფიკაციას, გაწმენდას და გაშრობას. აქ არის მიმოხილვა ტიპიური წარმოების პროცესის შესახებ:

1. ცელულოზის მომზადება: პროცესი იწყება ცელულოზის მომზადებით, რომელიც, როგორც წესი, იძენს ხის რბილობი ან ბამბის ლიტერებს. ცელულოზა პირველად გაწმენდილია და დახვეწილია, რომ ამოიღონ მინარევები, როგორიცაა lignin, hemicellulose და სხვა დამაბინძურებლები. ეს გაწმენდილი ცელულოზა ემსახურება როგორც საწყის მასალას CMC წარმოებისთვის.
2. ტუტე: გაწმენდილი ცელულოზა შემდეგ მკურნალობს ტუტე ხსნარით, ჩვეულებრივ, ნატრიუმის ჰიდროქსიდთან (NAOH), რათა გაზარდოს მისი რეაქტიულობა და ხელი შეუწყოს შემდგომი ეთერიფიკაციის რეაქციას. ტუტე ასევე ხელს უწყობს ცელულოზის ბოჭკოების შეშუპებას და გახსნას, რაც მათ ქიმიური მოდიფიკაციისთვის უფრო ხელმისაწვდომი გახდება.
3. ეთერიფიკაციის რეაქცია: ტუტე ცელულოზა რეაგირებს მონოქლოროაცეტური მჟავასთან (MCA) ან მისი ნატრიუმის მარილით, ნატრიუმის მონოქლოროაცეტატით (SMCA), კონტროლირებად პირობებში კატალიზატორის თანდასწრებით. ეს ეთერიფიკაციის რეაქცია გულისხმობს ჰიდროქსილის ჯგუფების ჩანაცვლებას ცელულოზის ჯაჭვებზე კარბოქსიმეთილის (-Ch2Coona) ჯგუფებით. ჩანაცვლების ხარისხი (DS), რომელიც წარმოადგენს კარბოქსიმეთილის ჯგუფების საშუალო რაოდენობას ცელულოზის ჯაჭვის გლუკოზის ერთეულზე, შეიძლება კონტროლირდეს რეაქციის პარამეტრების რეგულირებით, როგორიცაა ტემპერატურა, რეაქციის დრო და რეაქტიული კონცენტრაცია.
4. ნეიტრალიზაცია: ეთერიფიკაციის რეაქციის შემდეგ, შედეგად მიღებული პროდუქტი ნეიტრალიზებულია, რომ ნებისმიერი დარჩენილი მჟავე ჯგუფები მათ ნატრიუმის მარილის ფორმად გადააქციოს (კარბოქსიმეთილცელულოზის ნატრიუმი). ეს ჩვეულებრივ მიიღწევა ტუტე ხსნარის, მაგალითად, ნატრიუმის ჰიდროქსიდის (NaOH) დამატებით, რეაქციის ნარევში. ნეიტრალიზაცია ასევე ხელს უწყობს ხსნარის pH- ის რეგულირებას და CMC პროდუქტის სტაბილიზაციას.
5. გაწმენდა: ნედლი ნატრიუმის კარბოქსიმეთილცელულოზა შემდეგ გაწმენდილია მინარევების, დაუსაბუთებელი რეაგენტებისა და ქვეპროდუქტების მოსაშორებლად რეაქციის ნარევიდან. გამწმენდის მეთოდები შეიძლება შეიცავდეს სარეცხი, ფილტრაცია, ცენტრიფუგა და გაშრობა. გაწმენდილი CMC, როგორც წესი, გარეცხილია წყლით, რათა ამოიღონ ნარჩენი ტუტე და მარილები, რასაც მოჰყვება ფილტრაცია ან ცენტრიფუგა, რომ გამიჯნოს მყარი CMC პროდუქტი თხევადი ფაზიდან.
6. საშრობი: გაწმენდილი ნატრიუმის კარბოქსიმეთილცელულოზა საბოლოოდ გამხმარი, ზედმეტი ტენიანობის მოსაშორებლად და სასურველი ტენიანობის მისაღებად, შენახვისა და შემდგომი დამუშავებისთვის. საშრობი მეთოდები შეიძლება შეიცავდეს ჰაერის გაშრობას, სპრეის გაშრობას ან დრამის გაშრობას, რაც დამოკიდებულია პროდუქტის სასურველი მახასიათებლებისა და წარმოების მასშტაბზე.

შედეგად ნატრიუმის კარბოქსიმეთილცელულოზის პროდუქტი არის თეთრი, თეთრი ფხვნილი ან მარცვლოვანი მასალა, რომელსაც აქვს შესანიშნავი წყლის ხსნადობა და რევოლოგიური თვისებები. იგი ფართოდ გამოიყენება როგორც გასქელება აგენტი, სტაბილიზატორი, შემკვრელი და რევოლოგიის მოდიფიკატორი სხვადასხვა ინდუსტრიებში, მათ შორის საკვები, ფარმაცევტული საშუალებები, კოსმეტიკური საშუალებები, ტექსტილი და სამრეწველო პროგრამები.