Nātrija karboksimetilcelulozes ražošanas process

Nātrija karboksimetilcelulozes (CMC) ražošanas process ietver vairākus posmus, tostarp celulozes sagatavošanu, ēterēšanu, attīrīšanu un žāvēšanu. Šeit ir sniegts pārskats par tipisku ražošanas procesu:

1. Celulozes sagatavošana: process sākas ar celulozes sagatavošanu, ko parasti iegūst no koksnes celulozes vai kokvilnas starplikām. Celuloze vispirms tiek attīrīta un rafinēta, lai noņemtu piemaisījumus, piemēram, lignīnu, hemicelulozi un citus piesārņotājus. Šī attīrītā celuloze kalpo kā izejmateriāls CMC ražošanai.
2. Alkalizācija: pēc tam attīrīto celulozi apstrādā ar sārma šķīdumu, parasti nātrija hidroksīdu (NaOH), lai palielinātu tās reaktivitāti un atvieglotu turpmāko ēterizācijas reakciju. Alkalizācija arī palīdz uzbriest un atvērt celulozes šķiedras, padarot tās pieejamākas ķīmiskai pārveidošanai.
3. Ēterizācijas reakcija: Sārmainā celuloze tiek reaģēta ar monohloretiķskābi (MCA) vai tās nātrija sāli, nātrija monohloracetātu (SMCA), katalizatora klātbūtnē kontrolētos apstākļos. Šī ēterifikācijas reakcija ietver hidroksilgrupu aizstāšanu celulozes ķēdēs ar karboksimetilgrupām (-CH2COONa). Aizvietošanas pakāpi (DS), kas atspoguļo vidējo karboksimetilgrupu skaitu vienā celulozes ķēdes glikozes vienībā, var kontrolēt, pielāgojot reakcijas parametrus, piemēram, temperatūru, reakcijas laiku un reaģentu koncentrāciju.
4. Neitralizācija: pēc ēterizācijas reakcijas iegūtais produkts tiek neitralizēts, lai visas atlikušās skābes grupas pārvērstu to nātrija sāls formā (nātrija karboksimetilcelulozes sāls). To parasti panāk, reakcijas maisījumam pievienojot sārmainu šķīdumu, piemēram, nātrija hidroksīdu (NaOH). Neitralizācija palīdz arī pielāgot šķīduma pH un stabilizēt CMC produktu.
5. Attīrīšana: neattīrītu nātrija karboksimetilcelulozi pēc tam attīra, lai no reakcijas maisījuma noņemtu piemaisījumus, nereaģējušos reaģentus un blakusproduktus. Attīrīšanas metodes var ietvert mazgāšanu, filtrēšanu, centrifugēšanu un žāvēšanu. Attīrīto CMC parasti mazgā ar ūdeni, lai noņemtu sārmu un sāļu atlikumus, pēc tam filtrē vai centrifugē, lai atdalītu cieto CMC produktu no šķidrās fāzes.
6. Žāvēšana: Attīrīto nātrija karboksimetilcelulozi beidzot žāvē, lai noņemtu lieko mitrumu un iegūtu vēlamo mitruma saturu uzglabāšanai un turpmākai apstrādei. Žāvēšanas metodes var ietvert žāvēšanu gaisā, žāvēšanu ar smidzināšanu vai žāvēšanu ar cilindru atkarībā no vēlamajām produkta īpašībām un ražošanas mēroga.

Iegūtais nātrija karboksimetilcelulozes produkts ir balts vai gandrīz balts pulveris vai granulēts materiāls ar lielisku šķīdību ūdenī un reoloģiskām īpašībām. To plaši izmanto kā biezinātāju, stabilizatoru, saistvielu un reoloģijas modifikatoru dažādās nozarēs, tostarp pārtikā, farmācijā, kosmētikā, tekstilizstrādājumos un rūpniecībā.