Proces proizvodnje natrijeve karboksimetilceluloze

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

1. Priprema celuloze: Proces počinje pripremom celuloze, koja se obično dobiva iz drvene pulpe ili pamučnog lana. Celuloza se prvo pročišćava i rafinira kako bi se uklonile nečistoće poput lignina, hemiceluloze i drugih kontaminanata. Ova pročišćena celuloza služi kao početni materijal za proizvodnju CMC-a.
2. Alkalizacija: Pročišćena celuloza zatim se tretira s alkalnom otopinom, obično natrijevim hidroksidom (NaOH), kako bi se povećala njezina reaktivnost i olakšala kasnija reakcija eterifikacije. Alkalizacija također pomaže bubrenju i otvaranju celuloznih vlakana, čineći ih dostupnijima kemijskim modifikacijama.
3. Reakcija eterifikacije: alkalizirana celuloza reagira s monokloroctenom kiselinom (MCA) ili njezinom natrijevom soli, natrijevim monokloroacetatom (SMCA), u prisutnosti katalizatora pod kontroliranim uvjetima. Ova reakcija eterifikacije uključuje supstituciju hidroksilnih skupina na celuloznim lancima karboksimetilnim (-CH2COONa) skupinama. Stupanj supstitucije (DS), koji predstavlja prosječan broj karboksimetilnih skupina po glukoznoj jedinici celuloznog lanca, može se kontrolirati podešavanjem parametara reakcije kao što su temperatura, vrijeme reakcije i koncentracije reaktanata.
4. Neutralizacija: Nakon reakcije eterifikacije, rezultirajući produkt se neutralizira kako bi se sve preostale kiselinske skupine pretvorile u njihov oblik natrijeve soli (natrijeva karboksimetilceluloza). To se obično postiže dodavanjem alkalne otopine, kao što je natrijev hidroksid (NaOH), u reakcijsku smjesu. Neutralizacija također pomaže prilagoditi pH otopine i stabilizirati CMC proizvod.
5. Pročišćavanje: Sirova natrijeva karboksimetilceluloza se zatim pročišćava kako bi se uklonile nečistoće, neizreagirani reagensi i nusprodukti iz reakcijske smjese. Metode pročišćavanja mogu uključivati ​​pranje, filtraciju, centrifugiranje i sušenje. Pročišćeni CMC obično se ispire vodom kako bi se uklonile zaostale lužine i soli, nakon čega slijedi filtracija ili centrifugiranje kako bi se čvrsti CMC proizvod odvojio od tekuće faze.
6. Sušenje: Pročišćena natrijeva karboksimetilceluloza konačno se suši kako bi se uklonio višak vlage i dobio željeni sadržaj vlage za skladištenje i daljnju obradu. Metode sušenja mogu uključivati ​​sušenje na zraku, sušenje raspršivanjem ili sušenje u bubnju, ovisno o željenim karakteristikama proizvoda i opsegu proizvodnje.

Dobiveni proizvod natrijeve karboksimetilceluloze je bijeli do gotovo bijeli prah ili granulirani materijal s izvrsnom topljivošću u vodi i reološkim svojstvima. Naširoko se koristi kao sredstvo za zgušnjavanje, stabilizator, vezivo i modifikator reologije u raznim industrijama, uključujući prehrambenu, farmaceutsku, kozmetičku, tekstilnu i industrijsku primjenu.