Nātrija karboksimetilcelulozes ražošanas process

Nātrija karboksimetilcelulozes (CMC) ražošanas process ietver vairākus soļus, ieskaitot celulozes sagatavošanu, ēterifikāciju, attīrīšanu un žāvēšanu. Šeit ir pārskats par tipisko ražošanas procesu:

1. Celulozes sagatavošana: process sākas ar celulozes sagatavošanu, ko parasti iegūst no koka mīkstuma vai kokvilnas oderēm. Celuloze vispirms tiek attīrīta un rafinēta, lai noņemtu piemaisījumus, piemēram, lignīnu, hemicelulozi un citus piesārņotājus. Šī attīrītā celuloze kalpo kā izejas materiāls CMC ražošanai.
2. Sārmošana: attīrītu celulozi pēc tam apstrādā ar sārmainu šķīdumu, parasti nātrija hidroksīdu (NaOH), lai palielinātu tā reaktivitāti un atvieglotu sekojošo ēterifikācijas reakciju. Sārmošana palīdz arī uzbriest un atvērt celulozes šķiedras, padarot tās pieejamākas ķīmiskām modifikācijām.
3. Eterifikācijas reakcija: sārmaino celulozi reaģē ar monohloretiķskābi (MCA) vai tā nātrija sāli, nātrija monohloracetātu (SMCA), katalizatora klātbūtnē kontrolētā apstākļos. Šī ēterifikācijas reakcija ietver hidroksilgrupu aizstāšanu celulozes ķēdēs ar karboksimetil (-ch2coona) grupām. Aizvietošanas pakāpi (DS), kas apzīmē vidējo karboksimetilgrupu skaitu uz celulozes ķēdes glikozes vienību, var kontrolēt, pielāgojot reakcijas parametrus, piemēram, temperatūru, reakcijas laiku un reaģenta koncentrāciju.
4. Neitralizācija: Pēc ēterifikācijas reakcijas iegūtais produkts tiek neitralizēts, lai visas atlikušās skābās grupas pārveidotu nātrija sāls formā (karboksimetilcelulozes nātrijs). Parasti to panāk, reakcijas maisījumam pievienojot sārmainu šķīdumu, piemēram, nātrija hidroksīdu (NaOH). Neitralizācija arī palīdz pielāgot šķīduma pH un stabilizēt CMC produktu.
5. Attīrīšana: neapstrādātu nātrija karboksimetilcelulozi pēc tam attīra, lai noņemtu piemaisījumus, nereaģētus reaģentus un blakusproduktus no reakcijas maisījuma. Attīrīšanas metodes var ietvert mazgāšanu, filtrēšanu, centrifugēšanu un žāvēšanu. Attīrīto CMC parasti mazgā ar ūdeni, lai noņemtu sārmu un sāļu atlikumu, kam seko filtrēšana vai centrifugēšana, lai atdalītu cieto CMC produktu no šķidrā fāzes.
6. Žāvēšana: attīrīto nātrija karboksimetilcelulozi beidzot žāvē, lai noņemtu lieko mitrumu un iegūtu vēlamo mitruma saturu uzglabāšanai un turpmākai apstrādei. Žāvēšanas metodes var ietvert gaisa žāvēšanu, žāvēšanu ar smidzināšanu vai bungu žāvēšanu atkarībā no vēlamajām produkta īpašībām un ražošanas skalas.

Iegūtais nātrija karboksimetilcelulozes produkts ir balts vai balts pulveris vai granulēts materiāls ar lielisku ūdens šķīdību un reoloģiskām īpašībām. To plaši izmanto kā sabiezēšanas līdzekli, stabilizatoru, saistvielu un reoloģijas modifikatoru dažādās nozarēs, ieskaitot pārtiku, farmaceitiskos līdzekļus, kosmētiku, tekstilizstrādājumus un rūpnieciskas lietojumprogrammas.