Припрема карбоксиметил целулозе
карбоксиметил целулоза (ЦМЦ)је свестрани полимер растворљив у води добијен од целулозе, која је природни полисахарид који се налази у зидовима биљних ћелија. ЦМЦ налази широку примену у различитим индустријама укључујући храну, фармацију, козметику, текстил, папир и многе друге због својих јединствених својстава као што су згушњавање, стабилизација, везивање, формирање филма и задржавање воде. Припрема ЦМЦ укључује неколико корака почевши од екстракције целулозе из природних извора, након чега следи њена модификација да би се увеле карбоксиметил групе.
1. Екстракција целулозе:
Први корак у припреми ЦМЦ-а је екстракција целулозе из природних извора као што су дрвена пулпа, памучна линтера или друга биљна влакна. Целулоза се обично добија низом процеса укључујући пулпирање, бељење и пречишћавање. На пример, дрвна пулпа се може добити механичким или хемијским процесима пулпе, након чега следи бељење хлором или водоник-пероксидом да би се уклониле нечистоће и лигнин.
2. Активација целулозе:
Када се целулоза екстрахује, треба је активирати да би се олакшало увођење карбоксиметил група. Активација се обично постиже третирањем целулозе алкалијама као што је натријум хидроксид (НаОХ) или натријум карбонат (На2ЦО3) под контролисаним условима температуре и притиска. Алкална обрада набубри целулозна влакна и повећава њихову реактивност разбијањем интра и интермолекуларних водоничних веза.
3. Реакција карбоксиметилације:
Активирана целулоза се затим подвргава реакцији карбоксиметилације где се карбоксиметил групе (-ЦХ2ЦООХ) уводе у хидроксилне групе целулозних ланаца. Ова реакција се обично изводи реакцијом активиране целулозе са натријум монохлороацетатом (СМЦА) у присуству алкалног катализатора као што је натријум хидроксид (НаОХ). Реакција се може представити на следећи начин:
Целулоза + хлорсирћетна киселина → карбоксиметил целулоза + НаЦл
Услови реакције укључујући температуру, време реакције, концентрацију реагенаса и пХ су пажљиво контролисани да би се обезбедио висок принос и жељени степен супституције (ДС) који се односи на просечан број карбоксиметил група уведених по јединици глукозе целулозног ланца.
4. Неутрализација и прање:
После реакције карбоксиметилације, резултујућа карбоксиметил целулоза се неутралише да би се уклонио вишак алкалије и неизреаговане хлорсирћетне киселине. Ово се обично постиже испирањем производа водом или разблаженим раствором киселине, након чега следи филтрација да се чврсти ЦМЦ одвоји од реакционе смеше.
5. Пречишћавање:
Пречишћени ЦМЦ се затим испере водом више пута да би се уклониле нечистоће као што су соли, неизреаговани реагенси и нуспроизводи. Филтрација или центрифугирање се могу користити да би се одвојио пречишћени ЦМЦ од воде за прање.
6. Сушење:
На крају, пречишћена карбоксиметил целулоза се суши да би се уклонила заостала влага и добио жељени производ у облику сувог праха или гранула. Сушење се може постићи различитим методама као што су сушење на ваздуху, сушење у вакууму или сушење распршивањем у зависности од жељених карактеристика финалног производа.
7. Карактеризација и контрола квалитета:
ОсушениЦМЦпроизвод се подвргава различитим техникама карактеризације као што су инфрацрвена спектроскопија Фуријеове трансформације (ФТИР), нуклеарна магнетна резонанца (НМР) и мерења вискозитета да би се потврдила његова хемијска структура, степен супституције, молекулска тежина и чистоћа. Тестови контроле квалитета се такође спроводе како би се осигурало да производ испуњава захтеване спецификације за предвиђене примене.
припрема карбоксиметил целулозе укључује неколико корака укључујући екстракцију целулозе из природних извора, активацију, реакцију карбоксиметилације, неутрализацију, пречишћавање, сушење и карактеризацију. Сваки корак захтева пажљиву контролу услова и параметара реакције да би се постигао висок принос, жељени степен супституције и квалитет финалног производа. ЦМЦ је широко коришћен полимер са различитим применама због својих јединствених својстава и свестраности.
Време поста: Апр-11-2024