Proces produkcyjny karboksymetylocelulozy sodu

Proces produkcyjny karboksymetylocelulozy sodu (CMC) obejmuje kilka kroków, w tym przygotowanie celulozy, eteryfikacji, oczyszczania i suszenia. Oto przegląd typowego procesu produkcyjnego:

1. Przygotowanie celulozy: Proces zaczyna się od przygotowania celulozy, która zwykle pochodzi z pulpy drzewnej lub bawełnianych. Celluloza jest najpierw oczyszczana i udoskonalana w celu usunięcia zanieczyszczeń, takich jak lignina, hemiceluloza i inne zanieczyszczenia. Ta oczyszczona celuloza służy jako materiał wyjściowy do produkcji CMC.
2. Alkalizacja: Oczyszczona celuloza jest następnie leczona roztworem alkalicznym, zwykle wodorotlenkiem sodu (NaOH), w celu zwiększenia jego reaktywności i ułatwienia kolejnej reakcji eteryfikacji. Alkalizacja pomaga również puchnąć i otworzyć włókna celulozowe, co czyni je bardziej dostępnymi do modyfikacji chemicznej.
3. Reakcja eteryczna: Alkalizowana celuloza reaguje się z kwasem monochlorooctowym (MCA) lub solą sodu, monochlorooctan sodu (SMCA), w obecności katalizatora w kontrolowanych warunkach. Ta reakcja eteryczna obejmuje zastąpienie grup hydroksylowych łańcuchami celulozowymi grupami karboksymetylo (-ch2coon). Stopień podstawienia (DS), który reprezentuje średnią liczbę grup karboksymetylowych na jednostkę glukozy łańcucha celulozowego, można kontrolować poprzez dostosowanie parametrów reakcji, takich jak temperatura, czas reakcji i stężenia reagujące.
4. Neutralizacja: Po reakcji eteryfikacji powstały produkt jest neutralizowany w celu przekształcenia pozostałych grup kwaśnych na ich postać soli sodu (karboksymetyloceluloza sodowa). Zazwyczaj osiąga się to poprzez dodanie roztworu alkalicznego, takiego jak wodorotlenek sodu (NaOH), do mieszaniny reakcyjnej. Neutralizacja pomaga również dostosować pH roztworu i ustabilizować produkt CMC.
5. Oczyszczanie: Następnie surowy karboksymetyloceluloza sodu jest następnie oczyszczana w celu usunięcia zanieczyszczeń, nieprzereagowanych odczynników i produktów ubocznych z mieszaniny reakcyjnej. Metody oczyszczania mogą obejmować mycie, filtracja, wirowanie i suszenie. Oczyszczone CMC jest zwykle myte wodą w celu usunięcia resztkowego alkalicznego i soli, a następnie filtracji lub wirowania w celu oddzielenia stałego produktu CMC od fazy ciekłej.
6. Suszenie: Oczyszczona karboksymetyloceluloza sodu jest ostatecznie suszona w celu usunięcia nadmiaru wilgoci i uzyskania pożądanej zawartości wilgoci do przechowywania i dalszego przetwarzania. Metody suszenia mogą obejmować suszenie powietrza, suszenie rozpylania lub suszenie bębna, w zależności od pożądanej charakterystyki produktu i skali produkcyjnej.

Powstały produkt karboksymetylocelulozy sodu to biały do ​​białawego proszku lub materiał ziarnisty o doskonałej rozpuszczalności w wodzie i właściwościom reologicznym. Jest szeroko stosowany jako modyfikator gęstości, stabilizatora, spoiwa i reologii w różnych branżach, w tym w żywności, farmaceutyce, kosmetykach, tekstyliach i zastosowaniach przemysłowych.