A nátrium-karboxi-metil-cellulóz gyártási folyamata

A nátrium-karboxi-metil-cellulóz (CMC) gyártási folyamata több lépésből áll, beleértve a cellulóz előállítását, éterezését, tisztítását és szárítását. Íme egy áttekintés a tipikus gyártási folyamatról:

1. Cellulóz előállítása: A folyamat a cellulóz előállításával kezdődik, amelyet jellemzően fapépből vagy pamutszálakból nyernek. A cellulózt először megtisztítják és finomítják, hogy eltávolítsák a szennyeződéseket, például a lignint, a hemicellulózt és más szennyeződéseket. Ez a tisztított cellulóz szolgál kiindulási anyagként a CMC előállításához.
2. Lúgosítás: A tisztított cellulózt ezután lúgos oldattal, általában nátrium-hidroxiddal (NaOH) kezelik, hogy növeljék reakcióképességét és megkönnyítsék a későbbi éterezési reakciót. A lúgosítás elősegíti a cellulózszálak megduzzadását és felnyitását is, így könnyebben hozzáférhetővé válik a kémiai módosítás számára.
3. Éterezési reakció: A lúgosított cellulózt monoklór-ecetsavval (MCA) vagy nátriumsójával, nátrium-monoklór-acetáttal (SMCA) reagáltatják katalizátor jelenlétében, ellenőrzött körülmények között. Ez az éterezési reakció magában foglalja a cellulózlánc hidroxilcsoportjainak karboximetil- (-CH2COONa) csoportokkal való helyettesítését. A szubsztitúció mértéke (DS), amely a cellulózlánc glükózegységére jutó karboxi-metil-csoportok átlagos számát jelenti, a reakcióparaméterek, például a hőmérséklet, a reakcióidő és a reagenskoncentráció beállításával szabályozható.
4. Semlegesítés: Az éterezési reakció után a kapott terméket semlegesítjük, hogy a megmaradt savas csoportokat nátriumsó formájukká (karboxi-metil-cellulóz-nátrium) alakítsuk át. Ezt általában úgy érik el, hogy lúgos oldatot, például nátrium-hidroxidot (NaOH) adnak a reakcióelegyhez. A semlegesítés segít az oldat pH-értékének beállításában és a CMC termék stabilizálásában is.
5. Tisztítás: A nyers nátrium-karboxi-metil-cellulózt ezután megtisztítják, hogy a reakcióelegyből eltávolítsák a szennyeződéseket, az el nem reagált reagenseket és a melléktermékeket. A tisztítási módszerek magukban foglalhatják a mosást, szűrést, centrifugálást és szárítást. A tisztított CMC-t jellemzően vízzel mossuk, hogy eltávolítsuk a maradék lúgokat és sókat, majd szűrjük vagy centrifugáljuk, hogy a szilárd CMC-terméket elválasszuk a folyékony fázistól.
6. Szárítás: A tisztított nátrium-karboxi-metil-cellulózt végül megszárítják, hogy eltávolítsák a felesleges nedvességet, és megkapják a kívánt nedvességtartalmat a tároláshoz és a további feldolgozáshoz. A szárítási módszerek a kívánt termékjellemzőktől és a gyártási mérettől függően levegőn szárítást, porlasztva szárítást vagy dobszárítást foglalhatnak magukban.

A kapott nátrium-karboxi-metil-cellulóz termék fehér vagy törtfehér por vagy szemcsés anyag, kiváló vízoldékonysággal és reológiai tulajdonságokkal. Széles körben használják sűrítőszerként, stabilizátorként, kötőanyagként és reológiai módosítóként különféle iparágakban, beleértve az élelmiszereket, a gyógyszereket, a kozmetikumokat, a textileket és az ipari alkalmazásokat.