카르복시메틸셀룰로오스나트륨 제조 공정

카르복시메틸셀룰로오스 나트륨(CMC)의 제조 공정은 셀룰로오스 제조, 에테르화, 정제, 건조 등 여러 단계로 구성됩니다. 일반적인 제조 공정은 다음과 같습니다.

1. 셀룰로스 제조: 이 공정은 일반적으로 목재 펄프나 면 린터에서 추출되는 셀룰로스를 제조하는 것으로 시작됩니다. 셀룰로스를 먼저 정제하고 정제하여 리그닌, 헤미셀룰로스 및 기타 오염 물질과 같은 불순물을 제거합니다. 이렇게 정제된 셀룰로스를 CMC 생산의 원료로 사용합니다.
2. 알칼리화: 정제된 셀룰로스를 알칼리 용액(일반적으로 수산화나트륨(NaOH))으로 처리하여 반응성을 높이고 이후 에테르화 반응을 촉진합니다. 알칼리화는 또한 셀룰로스 섬유를 팽윤시키고 펼쳐 화학적 변형을 용이하게 하는 데 도움이 됩니다.
3. 에테르화 반응: 알칼리화된 셀룰로스를 촉매 존재 하에 조절된 조건 하에서 모노클로로아세트산(MCA) 또는 그 나트륨염인 모노클로로아세트산나트륨(SMCA)과 반응시킨다. 이 에테르화 반응은 셀룰로스 사슬의 히드록실기를 카르복시메틸기(-CH2COONa)로 치환하는 과정을 포함한다. 셀룰로스 사슬의 포도당 단위당 카르복시메틸기의 평균 개수를 나타내는 치환도(DS)는 온도, 반응 시간, 반응물 농도와 같은 반응 변수를 조절함으로써 조절할 수 있다.
4. 중화: 에테르화 반응 후, 생성된 생성물을 중화하여 잔류 산성기를 나트륨염 형태(카르복시메틸셀룰로오스 나트륨)로 전환합니다. 이는 일반적으로 반응 혼합물에 수산화나트륨(NaOH)과 같은 알칼리성 용액을 첨가하여 수행됩니다. 중화는 또한 용액의 pH를 조절하고 CMC 생성물을 안정화하는 데 도움이 됩니다.
5. 정제: 조 카르복시메틸셀룰로오스나트륨을 정제하여 반응 혼합물에서 불순물, 미반응 시약 및 부산물을 제거합니다. 정제 방법에는 세척, 여과, 원심분리 및 건조가 포함될 수 있습니다. 정제된 CMC는 일반적으로 물로 세척하여 잔류 알칼리 및 염을 제거한 후, 여과 또는 원심분리하여 고체 CMC 생성물을 액체상으로부터 분리합니다.
6. 건조: 정제된 카르복시메틸셀룰로오스나트륨을 최종 건조하여 과도한 수분을 제거하고 저장 및 추가 가공에 필요한 수분 함량을 얻습니다. 건조 방법은 원하는 제품 특성 및 제조 규모에 따라 자연 건조, 분무 건조 또는 드럼 건조 등이 있습니다.

생성된 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨 제품은 우수한 수용성과 유변학적 특성을 가진 흰색 또는 미백색 분말 또는 과립상 물질입니다. 식품, 제약, 화장품, 섬유 및 산업용 제품을 포함한 다양한 산업 분야에서 증점제, 안정제, 결합제 및 유변학적 개질제로 널리 사용됩니다.