Proces proizvodnje natrijeve karboksimetilceluloze

Proces proizvodnje natrijeve karboksimetilceluloze (CMC) vključuje več korakov, vključno s pripravo celuloze, eterifikacijo, čiščenja in sušenja. Tu je pregled tipičnega proizvodnega procesa:

1. Priprava celuloze: Postopek se začne s pripravo celuloze, ki se običajno prinaša iz lesene kaše ali bombažnih vrvic. Celuloza je najprej očiščena in rafinirana, da odstrani nečistoče, kot so lignin, hemiceluloza in drugi onesnaževalci. Ta prečiščena celuloza služi kot izhodiščni material za proizvodnjo CMC.
2. Alkalizacija: Prečiščena celuloza nato obdelamo z alkalno raztopino, običajno natrijevega hidroksida (NaOH), da povečamo njegovo reaktivnost in olajšamo poznejšo reakcijo eterifikacije. Alkalizacija pomaga tudi pri nabrekanju in odpiranju celuloznih vlaken, zaradi česar so bolj dostopni kemičnim spreminjanjem.
3. Reakcija eterifikacije: Alkalizirana celuloza reagira z monokloroocetno kislino (MCA) ali njegovo natrijevo soljo, natrijevim monokloroacetatom (SMCA), v prisotnosti katalizatorja v nadzorovanih pogojih. Ta reakcija eterifikacije vključuje nadomeščanje hidroksilnih skupin na celuloznih verigah s skupinami karboksimetil (-ch2coona). Stopnjo substitucije (DS), ki predstavlja povprečno število karboksimetilskih skupin na glukozno enoto celulozne verige, je mogoče nadzorovati s prilagajanjem reakcijskih parametrov, kot so temperatura, reakcijski čas in koncentracije reaktantov.
4. Nevtralizacija: Po reakciji eterifikacije se nastali produkt nevtralizira, da morebitne preostale kisle skupine pretvori v njihovo obliko natrijeve soli (karboksimetilcelulozni natrij). To običajno dosežemo z dodajanjem alkalne raztopine, kot je natrijev hidroksid (NaOH), v reakcijsko mešanico. Nevtralizacija pomaga tudi pri nastavitvi pH raztopine in stabilizirani proizvod CMC.
5. Čiščenje: Surova natrijeva karboksimetilceluloza se nato očisti, da odstrani nečistoče, nereagirane reagente in stranske proizvode iz reakcijske mešanice. Načini čiščenja lahko vključujejo pranje, filtracijo, centrifugiranje in sušenje. Prečiščeni CMC običajno operemo z vodo, da odstranimo preostale alkalije in soli, čemur sledi filtracija ali centrifugiranje, da se trden CMC produkt loči od tekoče faze.
6. Sušenje: Prečiščena natrijeva karboksimetilceluloza se končno posuši, da odstrani odvečno vlago in pridobi želeno vsebnost vlage za skladiščenje in nadaljnjo obdelavo. Načini sušenja lahko vključujejo sušenje zraka, sušenje razpršila ali sušenje bobna, odvisno od želenih lastnosti izdelka in lestvice proizvodnje.

Nastali izdelek natrijevega karboksimetilceluloze je bel do belega prahu ali zrnatega materiala z odlično topnostjo vode in reološkimi lastnostmi. V različnih panogah se pogosto uporablja kot modifikator zgostitve, stabilizatorja, veziva in reologije, vključno s hrano, farmacevtsko opremo, kozmetiko, tekstilom in industrijsko uporabo.