Производствен процес на натриева карбоксиметилцелулоза

Производственият процес на натриева карбоксиметилцелулоза (CMC) включва няколко стъпки, включително приготвяне на целулоза, етерификация, пречистване и сушене. Ето общ преглед на типичния производствен процес:

1. Приготвяне на целулоза: Процесът започва с приготвянето на целулоза, която обикновено се добива от дървесна маса или памучен мъх. Целулозата първо се пречиства и рафинира, за да се отстранят примеси като лигнин, хемицелулоза и други замърсители. Тази пречистена целулоза служи като изходен материал за производството на CMC.
2. Алкализиране: След това пречистената целулоза се третира с алкален разтвор, обикновено натриев хидроксид (NaOH), за да се увеличи нейната реактивност и да се улесни последващата реакция на етерификация. Алкализацията също помага за набъбване и отваряне на целулозните влакна, което ги прави по-достъпни за химическа модификация.
3. Реакция на етерификация: Алкализираната целулоза реагира с монохлороцетна киселина (MCA) или нейната натриева сол, натриев монохлороацетат (SMCA), в присъствието на катализатор при контролирани условия. Тази реакция на етерификация включва заместването на хидроксилните групи на целулозните вериги с карбоксиметилови (-CH2COONa) групи. Степента на заместване (DS), която представлява средният брой карбоксиметилови групи на глюкозна единица от целулозната верига, може да се контролира чрез регулиране на реакционни параметри като температура, реакционно време и концентрации на реагентите.
4. Неутрализация: След реакцията на етерификация, полученият продукт се неутрализира, за да се превърнат всички останали киселинни групи в тяхната форма на натриева сол (натриева карбоксиметилцелулоза). Това обикновено се постига чрез добавяне на алкален разтвор, като натриев хидроксид (NaOH), към реакционната смес. Неутрализацията също помага за регулиране на pH на разтвора и стабилизиране на CMC продукта.
5. Пречистване: Суровата натриева карбоксиметилцелулоза след това се пречиства, за да се отстранят примесите, нереагиралите реагенти и страничните продукти от реакционната смес. Методите за пречистване могат да включват измиване, филтриране, центрофугиране и сушене. Пречистеният CMC обикновено се промива с вода за отстраняване на остатъчните алкали и соли, последвано от филтруване или центрофугиране за отделяне на твърдия CMC продукт от течната фаза.
6. Сушене: Пречистената натриева карбоксиметилцелулоза накрая се изсушава, за да се отстрани излишната влага и да се получи желаното съдържание на влага за съхранение и по-нататъшна обработка. Методите на сушене могат да включват сушене на въздух, сушене чрез пулверизиране или сушене в барабан, в зависимост от желаните характеристики на продукта и мащаба на производство.

Полученият продукт от натриева карбоксиметилцелулоза е бял до почти бял прах или гранулиран материал с отлична разтворимост във вода и реологични свойства. Той се използва широко като сгъстяващ агент, стабилизатор, свързващо вещество и модификатор на реологията в различни индустрии, включително храна, фармацевтични продукти, козметика, текстил и индустриални приложения.