Նատրիումի կարբոքսիմեթիլցելյուլոզայի արտադրության գործընթաց

Նատրիումի կարբոքսիմեթիլցելյուլոզայի (CMC) արտադրության գործընթացը ներառում է մի քանի փուլ, ներառյալ ցելյուլոզայի պատրաստումը, եթերիֆիկացումը, մաքրումը և չորացումը: Ահա տիպիկ արտադրական գործընթացի ակնարկ.

1. Ցելյուլոզայի պատրաստում. Գործընթացը սկսվում է ցելյուլոզայի պատրաստմամբ, որը սովորաբար ստացվում է փայտի միջուկից կամ բամբակի սալերից: Ցելյուլոզը սկզբում մաքրվում և զտվում է կեղտերը հեռացնելու համար, ինչպիսիք են լիգնինը, հեմիկելյուլոզը և այլ աղտոտիչներ: Այս մաքրված ցելյուլոզը ծառայում է որպես CMC-ի արտադրության մեկնարկային նյութ:
2. Ալկալիզացում. Մաքրված ցելյուլոզը այնուհետև մշակվում է ալկալային լուծույթով, սովորաբար նատրիումի հիդրօքսիդով (NaOH), որպեսզի բարձրացվի դրա ռեակտիվությունը և հեշտացնի հետագա եթերիֆիկացման ռեակցիան: Ալկալիզացումը նաև օգնում է ուռչել և բացել ցելյուլոզային մանրաթելերը՝ դրանք ավելի մատչելի դարձնելով քիմիական փոփոխությունների համար:
3. Եթերիֆիկացման ռեակցիա. Ալկալիզացված ցելյուլոզը փոխազդում է մոնոքլորքացախաթթվի (MCA) կամ նրա նատրիումի աղի, նատրիումի մոնոքլորացետատի (SMCA) հետ վերահսկվող պայմաններում կատալիզատորի առկայության դեպքում: Եթերիֆիկացման այս ռեակցիան ներառում է ցելյուլոզային շղթաների վրա հիդրօքսիլ խմբերի փոխարինումը կարբոքսիմեթիլ (-CH2COONa) խմբերով: Փոխարինման աստիճանը (DS), որը ներկայացնում է կարբոքսիմեթիլային խմբերի միջին թիվը ցելյուլոզային շղթայի մեկ գլյուկոզայի միավորի վրա, կարող է վերահսկվել ռեակցիայի պարամետրերը կարգավորելով, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, ռեակցիայի ժամանակը և ռեակտիվ նյութի կոնցենտրացիան:
4. Չեզոքացում. Եթերիֆիկացման ռեակցիայից հետո ստացված արտադրանքը չեզոքացվում է մնացած թթվային խմբերը փոխարկելու իրենց նատրիումի աղի ձևին (կարբոքսիմեթիլցելյուլոզ նատրիում): Սա սովորաբար ձեռք է բերվում ռեակցիայի խառնուրդին ավելացնելով ալկալային լուծույթ, ինչպիսին է նատրիումի հիդրօքսիդը (NaOH): Չեզոքացումը նաև օգնում է կարգավորել լուծույթի pH-ը և կայունացնել CMC արտադրանքը:
5. Մաքրում. չմշակված նատրիումի կարբոքսիմեթիլցելյուլոզը այնուհետև մաքրվում է, որպեսզի հեռացնեն կեղտերը, չհակազդող ռեակտիվները և ենթամթերքները ռեակցիայի խառնուրդից: Մաքրման մեթոդները կարող են ներառել լվացում, զտում, ցենտրիֆուգացում և չորացում: Մաքրված CMC-ն սովորաբար լվանում է ջրով` մնացորդային ալկալիները և աղերը հեռացնելու համար, որին հաջորդում է ֆիլտրումը կամ ցենտրիֆուգումը` պինդ CMC արտադրանքը հեղուկ փուլից առանձնացնելու համար:
6. Չորացում. Մաքրված նատրիումի կարբոքսիմեթիլցելյուլոզը վերջապես չորանում է՝ հեռացնելու ավելորդ խոնավությունը և ստանալու համար ցանկալի խոնավության պարունակությունը պահպանման և հետագա մշակման համար: Չորացման մեթոդները կարող են ներառել օդի չորացում, չորացում ցողացիրով կամ թմբուկով չորացում՝ կախված արտադրանքի ցանկալի բնութագրերից և արտադրության մասշտաբից:

Ստացված նատրիումի կարբոքսիմեթիլցելյուլոզային արտադրանքը սպիտակից մինչև սպիտակ փոշի կամ հատիկավոր նյութ է՝ գերազանց ջրի լուծելիությամբ և ռեոլոգիական հատկություններով: Այն լայնորեն օգտագործվում է որպես խտացուցիչ, կայունացուցիչ, կապող և ռեոլոգիայի փոփոխիչ տարբեր արդյունաբերություններում, ներառյալ սննդի, դեղագործության, կոսմետիկայի, տեքստիլների և արդյունաբերական կիրառություններում: