Natriumkarboksimetyyliselluloosan valmistusprosessi

Natriumkarboksimetyyliselluloosan (CMC) valmistusprosessi sisältää useita vaiheita, mukaan lukien selluloosan valmistus, eetteröinti, puhdistus ja kuivaus. Tässä on yleiskatsaus tyypilliseen valmistusprosessiin:

1. Selluloosan valmistus: Prosessi alkaa selluloosan valmistuksella, joka tyypillisesti saadaan puumassasta tai puuvillalintteristä. Selluloosa ensin puhdistetaan ja puhdistetaan epäpuhtauksien, kuten ligniinin, hemiselluloosan ja muiden epäpuhtauksien poistamiseksi. Tämä puhdistettu selluloosa toimii lähtöaineena CMC:n valmistuksessa.
2. Alkalisointi: Puhdistettua selluloosaa käsitellään sitten alkalisella liuoksella, tavallisesti natriumhydroksidilla (NaOH), sen reaktiivisuuden lisäämiseksi ja myöhemmän eetteröintireaktion helpottamiseksi. Alkalisointi auttaa myös turpoamaan ja avaamaan selluloosakuituja tehden niistä helpommin kemiallisen modifioinnin ulottuville.
3. Eetteröintireaktio: Alkalisoitu selluloosa saatetaan reagoimaan monokloorietikkahapon (MCA) tai sen natriumsuolan, natriummonoklooriasetaatin (SMCA) kanssa katalyytin läsnä ollessa kontrolloiduissa olosuhteissa. Tämä eetteröintireaktio sisältää selluloosaketjujen hydroksyyliryhmien korvaamisen karboksimetyyliryhmillä (-CH2COONa). Substituutioastetta (DS), joka edustaa karboksimetyyliryhmien keskimääräistä lukumäärää selluloosaketjun glukoosiyksikköä kohden, voidaan ohjata säätämällä reaktioparametreja, kuten lämpötilaa, reaktioaikaa ja reagoivien aineiden pitoisuuksia.
4. Neutralointi: Eetteröintireaktion jälkeen saatu tuote neutraloidaan jäljellä olevien happamien ryhmien muuntamiseksi niiden natriumsuolamuotoon (karboksimetyyliselluloosanatrium). Tämä saavutetaan tyypillisesti lisäämällä reaktioseokseen alkalista liuosta, kuten natriumhydroksidia (NaOH). Neutralointi auttaa myös säätämään liuoksen pH:ta ja stabiloimaan CMC-tuotetta.
5. Puhdistus: Raaka natriumkarboksimetyyliselluloosa puhdistetaan sitten epäpuhtauksien, reagoimattomien reagenssien ja sivutuotteiden poistamiseksi reaktioseoksesta. Puhdistusmenetelmiin voi kuulua pesu, suodatus, sentrifugointi ja kuivaus. Puhdistettu CMC pestään tyypillisesti vedellä jäännösalkalin ja suolojen poistamiseksi, minkä jälkeen suodatetaan tai sentrifugoidaan kiinteän CMC-tuotteen erottamiseksi nestefaasista.
6. Kuivaus: Puhdistettu natriumkarboksimetyyliselluloosa kuivataan lopuksi ylimääräisen kosteuden poistamiseksi ja halutun kosteuspitoisuuden saamiseksi varastointia ja jatkokäsittelyä varten. Kuivausmenetelmiin voi kuulua ilmakuivaus, suihkukuivaus tai rumpukuivaus riippuen halutuista tuotteen ominaisuuksista ja valmistusasteesta.

Saatu natriumkarboksimetyyliselluloosatuote on valkoista luonnonvalkoista jauhetta tai rakeista materiaalia, jolla on erinomainen vesiliukoisuus ja reologiset ominaisuudet. Sitä käytetään laajalti sakeutusaineena, stabilointiaineena, sideaineena ja reologian modifiointiaineena eri teollisuudenaloilla, mukaan lukien elintarvike-, lääke-, kosmetiikka-, tekstiili- ja teollisuussovellukset.