Natrio karboksimetilceliuliozės gamybos procesas

Natrio karboksimetilceliuliozės (CMC) gamybos procesas apima kelis etapus, įskaitant celiuliozės paruošimą, eterinimą, gryninimą ir džiovinimą. Pateikiame tipinio gamybos proceso apžvalgą:

1. Celiuliozės paruošimas: procesas prasideda ruošiant celiuliozę, kuri paprastai gaunama iš medienos plaušienos arba medvilnės atplaišų. Celiuliozė pirmiausia išvaloma ir rafinuojama, kad būtų pašalintos priemaišos, tokios kaip ligninas, hemiceliuliozė ir kiti teršalai. Ši išgryninta celiuliozė naudojama kaip pradinė medžiaga CMC gamybai.
2. Šarminimas: Išgryninta celiuliozė apdorojama šarminiu tirpalu, dažniausiai natrio hidroksidu (NaOH), kad padidintų jos reaktyvumą ir palengvintų tolesnę eterinimo reakciją. Šarminimas taip pat padeda išsipūsti ir atverti celiuliozės pluoštus, todėl jie tampa lengviau prieinami cheminiam modifikavimui.
3. Eterifikavimo reakcija: šarminta celiuliozė kontroliuojamomis sąlygomis reaguoja su monochloracto rūgštimi (MCA) arba jos natrio druska, natrio monochloracetatu (SMCA), dalyvaujant katalizatoriui. Ši eterinimo reakcija apima hidroksilo grupių pakeitimą celiuliozės grandinėse karboksimetilo (-CH2COONa) grupėmis. Pakeitimo laipsnis (DS), kuris parodo vidutinį karboksimetilo grupių skaičių viename celiuliozės grandinės gliukozės vienete, gali būti kontroliuojamas koreguojant reakcijos parametrus, tokius kaip temperatūra, reakcijos laikas ir reagento koncentracija.
4. Neutralizavimas: Po eterinimo reakcijos gautas produktas neutralizuojamas, kad visos likusios rūgštinės grupės būtų paverstos jų natrio druskos forma (karboksimetilceliuliozės natrio druska). Paprastai tai pasiekiama į reakcijos mišinį įpilant šarminio tirpalo, pvz., natrio hidroksido (NaOH). Neutralizavimas taip pat padeda sureguliuoti tirpalo pH ir stabilizuoti CMC produktą.
5. Gryninimas: neapdorota natrio karboksimetilceliuliozė išvaloma, kad iš reakcijos mišinio būtų pašalintos priemaišos, nesureagavę reagentai ir šalutiniai produktai. Gryninimo metodai gali apimti plovimą, filtravimą, centrifugavimą ir džiovinimą. Išgrynintas CMC paprastai plaunamas vandeniu, kad būtų pašalintas likutinis šarmas ir druskos, po to filtruojamas arba centrifuguojamas, kad būtų atskirtas kietas CMC produktas nuo skystosios fazės.
6. Džiovinimas: išgryninta natrio karboksimetilceliuliozė galiausiai išdžiovinama, kad pašalintų drėgmės perteklių ir gautų norimą drėgmės kiekį saugojimui ir tolesniam apdorojimui. Džiovinimo būdai gali apimti džiovinimą oru, purškiamąjį džiovinimą arba džiovinimą būgne, priklausomai nuo norimų gaminio savybių ir gamybos masto.

Gautas natrio karboksimetilceliuliozės produktas yra balti arba beveik balti milteliai arba granuliuota medžiaga, pasižyminti puikiu tirpumu vandenyje ir reologinėmis savybėmis. Jis plačiai naudojamas kaip tirštiklis, stabilizatorius, rišiklis ir reologijos modifikatorius įvairiose pramonės šakose, įskaitant maistą, vaistus, kosmetiką, tekstilę ir pramonę.