Výrobný proces sodnej soli karboxymetylcelulózy

Výrobný proces sodnej soli karboxymetylcelulózy (CMC) zahŕňa niekoľko krokov, vrátane prípravy celulózy, éterifikácie, čistenia a sušenia. Tu je prehľad typického výrobného procesu:

1. Príprava celulózy: Proces začína prípravou celulózy, ktorá sa zvyčajne získava z drevnej buničiny alebo bavlny. Celulóza sa najprv čistí a rafinuje, aby sa odstránili nečistoty ako lignín, hemicelulóza a iné kontaminanty. Táto čistená celulóza slúži ako východiskový materiál na výrobu CMC.
2. Alkalizácia: Na vyčistenú celulózu sa potom pôsobí alkalickým roztokom, zvyčajne hydroxidom sodným (NaOH), aby sa zvýšila jej reaktivita a uľahčila sa následná éterifikačná reakcia. Alkalizácia tiež pomáha napučať a otvárať celulózové vlákna, vďaka čomu sú prístupnejšie chemickej modifikácii.
3. Éterifikačná reakcia: Alkalizovaná celulóza reaguje s kyselinou monochlóroctovou (MCA) alebo jej sodnou soľou, monochlóracetátom sodným (SMCA), v prítomnosti katalyzátora za kontrolovaných podmienok. Táto eterifikačná reakcia zahŕňa substitúciu hydroxylových skupín na celulózových reťazcoch karboxymetylovými (-CH2COONa) skupinami. Stupeň substitúcie (DS), ktorý predstavuje priemerný počet karboxymetylových skupín na glukózovú jednotku celulózového reťazca, môže byť riadený nastavením reakčných parametrov, ako je teplota, reakčný čas a koncentrácie reaktantov.
4. Neutralizácia: Po éterifikačnej reakcii sa výsledný produkt neutralizuje, aby sa premenili všetky zostávajúce kyslé skupiny na ich sodnú soľ (sodná soľ karboxymetylcelulózy). To sa typicky dosiahne pridaním alkalického roztoku, ako je hydroxid sodný (NaOH), do reakčnej zmesi. Neutralizácia tiež pomáha upraviť pH roztoku a stabilizovať produkt CMC.
5. Čistenie: Surová sodná soľ karboxymetylcelulózy sa potom čistí, aby sa z reakčnej zmesi odstránili nečistoty, nezreagované činidlá a vedľajšie produkty. Metódy čistenia môžu zahŕňať premývanie, filtráciu, centrifugáciu a sušenie. Vyčistená CMC sa typicky premyje vodou na odstránenie zvyškov alkálií a solí, nasleduje filtrácia alebo centrifugácia, aby sa oddelil pevný CMC produkt od kvapalnej fázy.
6. Sušenie: Vyčistená sodná soľ karboxymetylcelulózy sa nakoniec suší, aby sa odstránila prebytočná vlhkosť a získal sa požadovaný obsah vlhkosti na skladovanie a ďalšie spracovanie. Spôsoby sušenia môžu zahŕňať sušenie vzduchom, sušenie rozprašovaním alebo sušenie v bubne, v závislosti od požadovaných vlastností produktu a výrobného rozsahu.

Výsledný produkt sodnej soli karboxymetylcelulózy je biely až sivobiely prášok alebo granulovaný materiál s vynikajúcou rozpustnosťou vo vode a reologickými vlastnosťami. Je široko používaný ako zahusťovadlo, stabilizátor, spojivo a modifikátor reológie v rôznych priemyselných odvetviach vrátane potravín, farmaceutík, kozmetiky, textilu a priemyselných aplikácií.