Sodyum karboksimetilselülozun Üretim Süreci

Sodyum karboksimetilselülozun (CMC) üretim süreci, selülozun hazırlanması, eterifikasyon, saflaştırma ve kurutma dahil olmak üzere birkaç adımı içerir. Tipik üretim sürecinin genel görünümü şöyledir:

1. Selüloz Hazırlanması: İşlem, genellikle odun hamurundan veya pamuk lintlerinden elde edilen selülozun hazırlanmasıyla başlar. Selüloz ilk önce saflaştırılır ve lignin, hemiselüloz ve diğer kirleticiler gibi safsızlıkları gidermek için rafine edilir. Bu saflaştırılmış selüloz, CMC üretimi için başlangıç ​​malzemesi olarak kullanılır.
2. Alkalizasyon: Saflaştırılmış selüloz daha sonra reaktifliğini artırmak ve sonraki eterifikasyon reaksiyonunu kolaylaştırmak için genellikle sodyum hidroksit (NaOH) olan alkali bir çözelti ile işlenir. Alkalizasyon ayrıca selüloz liflerinin şişmesine ve açılmasına yardımcı olarak kimyasal modifikasyona daha kolay erişilebilir hale getirir.
3. Eterleşme Reaksiyonu: Alkalileştirilmiş selüloz, kontrollü koşullar altında bir katalizör varlığında monokloroasetik asit (MCA) veya sodyum tuzu olan sodyum monokloroasetat (SMCA) ile reaksiyona sokulur. Bu eterleşme reaksiyonu, selüloz zincirlerindeki hidroksil gruplarının karboksimetil (-CH2COONa) gruplarıyla ikame edilmesini içerir. Selüloz zincirinin glikoz birimi başına düşen ortalama karboksimetil grubu sayısını temsil eden ikame derecesi (DS), sıcaklık, reaksiyon süresi ve reaktan konsantrasyonları gibi reaksiyon parametreleri ayarlanarak kontrol edilebilir.
4. Nötralizasyon: Eterleştirme reaksiyonundan sonra, elde edilen ürün nötrleştirilerek kalan asidik gruplar sodyum tuzu formuna (karboksimetilselüloz sodyum) dönüştürülür. Bu genellikle reaksiyon karışımına sodyum hidroksit (NaOH) gibi alkali bir çözelti eklenerek elde edilir. Nötralizasyon ayrıca çözeltinin pH'ını ayarlamaya ve CMC ürününü stabilize etmeye yardımcı olur.
5. Arıtma: Ham sodyum karboksimetilselüloz daha sonra reaksiyon karışımından safsızlıkları, tepkimeye girmeyen reaktifleri ve yan ürünleri uzaklaştırmak için arıtılır. Arıtma yöntemleri yıkama, filtreleme, santrifüjleme ve kurutmayı içerebilir. Arıtılmış CMC genellikle kalıntı alkali ve tuzları uzaklaştırmak için suyla yıkanır, ardından katı CMC ürününü sıvı fazdan ayırmak için filtreleme veya santrifüjleme yapılır.
6. Kurutma: Saflaştırılmış sodyum karboksimetilselüloz, son olarak fazla nemi gidermek ve depolama ve ileri işleme için istenen nem içeriğini elde etmek için kurutulur. Kurutma yöntemleri, istenen ürün özelliklerine ve üretim ölçeğine bağlı olarak hava kurutma, püskürtmeli kurutma veya tambur kurutmayı içerebilir.

Elde edilen sodyum karboksimetilselüloz ürünü, mükemmel suda çözünürlük ve reolojik özelliklere sahip beyaz ila kirli beyaz toz veya granüler bir malzemedir. Gıda, ilaç, kozmetik, tekstil ve endüstriyel uygulamalar dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde yaygın olarak koyulaştırıcı madde, stabilizatör, bağlayıcı ve reoloji değiştirici olarak kullanılır.