Framleiðsluferli natríumkarboxýmetýlsellulósa

Framleiðsluferlið natríumkarboxýmetýlsellulósa (CMC) felur í sér nokkur skref, þar á meðal framleiðslu á sellulósa, eteringu, hreinsun og þurrkun. Hér er yfirlit yfir dæmigert framleiðsluferli:

1. Undirbúningur sellulósa: Ferlið hefst með framleiðslu á sellulósa, sem er venjulega upprunnin úr viðarkvoða eða bómull. Sellinn er fyrst hreinsaður og hreinsaður til að fjarlægja óhreinindi eins og lignín, hemicellulose og önnur aðskotaefni. Þessi hreinsaði sellulósa þjónar sem upphafsefni fyrir framleiðslu á CMC.
2. Alkalisering: Hreinsaður sellulósi er síðan meðhöndlaður með basískri lausn, venjulega natríumhýdroxíði (NaOH), til að auka hvarfgirni þess og auðvelda síðari eterunarviðbrögð. Alkalisering hjálpar einnig til við að bólga og opna sellulósatrefjarnar, sem gerir þær aðgengilegri fyrir efnafræðilegar breytingar.
3. Eterunarhvarf: Alkalíski sellulósinn er hvarfaður við mónóklórediksýru (MCA) eða natríumsalt hennar, natríummónóklórasetat (SMCA), í viðurvist hvata við stýrðar aðstæður. Þetta eterunarhvarf felur í sér að hýdroxýlhópum á sellulósakeðjunum er skipt út fyrir karboxýmetýl (-CH2COONa) hópa. Hægt er að stjórna stigi útskipta (DS), sem táknar meðalfjölda karboxýmetýlhópa á hverja glúkósaeiningu sellulósakeðjunnar, með því að stilla hvarfbreytur eins og hitastig, hvarftíma og styrk hvarfefna.
4. Hlutleysing: Eftir eterunarhvarfið er afurðin sem myndast hlutlaus til að breyta öllum súrum hópum sem eftir eru í natríumsaltform þeirra (karboxýmetýlsellulósanatríum). Þetta er venjulega náð með því að bæta basískri lausn, svo sem natríumhýdroxíði (NaOH), við hvarfblönduna. Hlutleysing hjálpar einnig við að stilla pH lausnarinnar og koma á stöðugleika í CMC vörunni.
5. Hreinsun: Hrá natríumkarboxýmetýlsellulósa er síðan hreinsaður til að fjarlægja óhreinindi, óhvarfað hvarfefni og aukaafurðir úr hvarfblöndunni. Hreinsunaraðferðir geta falið í sér þvott, síun, skilvindu og þurrkun. Hreinsað CMC er venjulega þvegið með vatni til að fjarlægja leifar af basa og söltum, fylgt eftir með síun eða skilvindu til að aðskilja fasta CMC vöruna frá vökvafasanum.
6. Þurrkun: Hreinsaður natríumkarboxýmetýlsellulósa er að lokum þurrkaður til að fjarlægja umfram raka og fá æskilegt rakainnihald til geymslu og frekari vinnslu. Þurrkunaraðferðir geta falið í sér loftþurrkun, úðaþurrkun eða trommuþurrkun, allt eftir viðkomandi vörueiginleikum og framleiðsluskala.

Natríumkarboxýmetýlsellulósaafurðin sem myndast er hvítt til beinhvítt duft eða kornótt efni með framúrskarandi vatnsleysni og rheological eiginleika. Það er mikið notað sem þykkingarefni, sveiflujöfnunarefni, bindiefni og gigtarbreytingar í ýmsum atvinnugreinum, þar á meðal matvælum, lyfjum, snyrtivörum, vefnaðarvöru og iðnaði.