Natrio karboksimetilceliuliozės gamybos procesas

Natrio karboksimetilceliuliozės (CMC) gamybos procesas apima keletą etapų, įskaitant celiuliozės paruošimą, eterifikaciją, apsivalymą ir džiovinimą. Čia yra tipinio gamybos proceso apžvalga:

1. Celiuliozės paruošimas: Procesas prasideda nuo celiuliozės paruošimo, kuris paprastai gaunamas iš medžio minkštimo ar medvilnės linijų. Pirmiausia celiuliozė yra išgryninta ir rafinuota, kad būtų pašalintos priemaišos, tokios kaip ligninas, hemiceliuliozė ir kiti teršalai. Ši išgryninta celiuliozė yra pradinė CMC gamybos medžiaga.
2. Šarmiai: išgryninta celiuliozė yra apdorojama šarminiu tirpalu, paprastai natrio hidroksidu (NaOH), kad padidintų jo reaktyvumą ir palengvintų vėlesnę eterifikacijos reakciją. Šarmas taip pat padeda išsipūsti ir atverti celiuliozės pluoštus, todėl jie tampa prieinamesni cheminėms modifikacijoms.
3. Etherifikacijos reakcija: šarmuota celiuliozė reaguoja su monochloroacto rūgštimi (MCA) arba jos natrio druska, natrio monochloroacetate (SMCA), esant katalizatoriui kontroliuojamomis sąlygomis. Ši eterifikacijos reakcija apima hidroksilo grupių pakeitimą celiuliozės grandinėse su karboksimetil (-ch2coona) grupėmis. Pakaitalų laipsnis (DS), kuris parodo vidutinį karboksimetil grupių skaičių viename celiuliozės grandinės gliukozės vienete, gali būti kontroliuojamas reguliuojant reakcijos parametrus, tokius kaip temperatūra, reakcijos laikas ir reagavimo koncentracijos.
4. Neutralizavimas: Po eterifikacijos reakcijos gautas produktas yra neutralizuotas, kad likusios rūgščios grupės būtų paverčiamos natrio druskos forma (karboksimetilceliuliozės natrio). Paprastai tai pasiekiama pridedant šarminio tirpalo, tokio kaip natrio hidroksidas (NaOH), prie reakcijos mišinio. Neutralizavimas taip pat padeda sureguliuoti tirpalo pH ir stabilizuoti CMC produktą.
5. Valymas: Žalios natrio karboksimetilceliuliozė yra išgryninta, kad būtų pašalintos priemaišos, nereaguoti reagentai ir šalutiniai produktai iš reakcijos mišinio. Valymo metodai gali būti plovimas, filtravimas, centrifugavimas ir džiovinimas. Išgrynintas CMC paprastai plaunamas vandeniu, kad būtų pašalintas liekamasis šarmas ir druskos, po to filtruojama arba centrifuguojant, kad kietas CMC produktas atskirtų nuo skystos fazės.
6. Džiovinimas: išgryninta natrio karboksimetilceliuliozė pagaliau džiovinama, kad būtų pašalintas drėgmės perteklius ir gautas norimas drėgmės kiekis laikymui ir tolesniam apdorojimui. Džiovinimo metodai gali apimti džiovinimą ore, purškikliui ar džiovinimui būgnais, atsižvelgiant į norimas produkto charakteristikas ir gamybos skalę.

Gautas natrio karboksimetilceliuliozės produktas yra balta ar balta milteliai arba granuliuota medžiaga, turinti puikų vandens tirpumą ir reologines savybes. Jis plačiai naudojamas kaip tirštėjimo agentas, stabilizatorius, segtuvų ir reologijos modifikatorius įvairiose pramonės šakose, įskaitant maistą, vaistus, kosmetiką, tekstilę ir pramoninę programą.