Proces proizvodnje natrijum karboksimetilceluloze

Proces proizvodnje natrijum karboksimetilceluloze (CMC) uključuje nekoliko koraka, uključujući pripremu celuloze, eterifikaciju, prečišćavanje i sušenje. Evo pregleda tipičnog proizvodnog procesa:

1. Priprema celuloze: Proces počinje pripremom celuloze, koja se obično dobiva od drvene pulpe ili pamuka. Celuloza se prvo pročišćava i rafinira kako bi se uklonile nečistoće kao što su lignin, hemiceluloza i drugi zagađivači. Ova pročišćena celuloza služi kao početni materijal za proizvodnju CMC.
2. Alkalizacija: Prečišćena celuloza se zatim tretira alkalnom otopinom, obično natrijum hidroksidom (NaOH), da bi se povećala njena reaktivnost i olakšala naknadna reakcija eterifikacije. Alkalizacija također pomaže u bubrenju i otvaranju celuloznih vlakana, čineći ih dostupnijim za hemijsku modifikaciju.
3. Reakcija eterifikacije: Alkalizovana celuloza reaguje sa monohlorosirćetnom kiselinom (MCA) ili njenom natrijumovom soli, natrijum monohloroacetatom (SMCA), u prisustvu katalizatora pod kontrolisanim uslovima. Ova reakcija eterifikacije uključuje supstituciju hidroksilnih grupa na celuloznim lancima sa karboksimetil (-CH2COONa) grupama. Stepen supstitucije (DS), koji predstavlja prosječan broj karboksimetil grupa po jedinici glukoze u celuloznom lancu, može se kontrolisati podešavanjem parametara reakcije kao što su temperatura, vrijeme reakcije i koncentracije reaktanata.
4. Neutralizacija: Nakon reakcije eterifikacije, rezultirajući proizvod se neutralizira kako bi se preostale kisele grupe pretvorile u njihov oblik natrijumove soli (natrijum karboksimetilceluloze). Ovo se obično postiže dodavanjem alkalne otopine, kao što je natrijum hidroksid (NaOH), u reakcionu smjesu. Neutralizacija također pomaže da se prilagodi pH otopine i stabilizira CMC proizvod.
5. Prečišćavanje: Sirova natrijum karboksimetilceluloza se zatim pročišćava da bi se uklonile nečistoće, neizreagovani reagensi i nusproizvodi iz reakcione smeše. Metode prečišćavanja mogu uključivati ​​pranje, filtraciju, centrifugiranje i sušenje. Prečišćeni CMC se obično ispere vodom kako bi se uklonile zaostale lužine i soli, nakon čega slijedi filtracija ili centrifugiranje da se odvoji čvrsti CMC proizvod od tekuće faze.
6. Sušenje: Prečišćena natrijum karboksimetilceluloza se konačno suši kako bi se uklonila suvišna vlaga i dobio željeni sadržaj vlage za skladištenje i dalju obradu. Metode sušenja mogu uključivati ​​sušenje na zraku, sušenje raspršivanjem ili sušenje u bubnju, ovisno o željenim karakteristikama proizvoda i proizvodnom obimu.

Rezultirajući proizvod natrijum karboksimetilceluloze je bijeli do sivobijeli prah ili granulirani materijal sa odličnom topljivošću u vodi i reološkim svojstvima. Široko se koristi kao sredstvo za zgušnjavanje, stabilizator, vezivo i modifikator reologije u raznim industrijama, uključujući hranu, farmaciju, kozmetiku, tekstil i industrijsku primjenu.