ნატრიუმის კარბოქსიმეთილცელულოზის წარმოების პროცესი

ნატრიუმის კარბოქსიმეთილცელულოზის (CMC) წარმოების პროცესი მოიცავს რამდენიმე საფეხურს, მათ შორის ცელულოზის მომზადებას, ეთერიფიკაციას, გაწმენდას და გაშრობას. აქ მოცემულია ტიპიური წარმოების პროცესის მიმოხილვა:

1. ცელულოზის მომზადება: პროცესი იწყება ცელულოზის მომზადებით, რომელიც, როგორც წესი, მიიღება ხის რბილობისაგან ან ბამბის ტილოებიდან. ცელულოზა ჯერ იწმინდება და იხვეწება მინარევების მოსაშორებლად, როგორიცაა ლიგნინი, ჰემიცელულოზა და სხვა დამაბინძურებლები. ეს გაწმენდილი ცელულოზა ემსახურება როგორც საწყისი მასალა CMC-ის წარმოებისთვის.
2. ალკალიზაცია: გაწმენდილი ცელულოზა შემდეგ მუშავდება ტუტე ხსნარით, ჩვეულებრივ ნატრიუმის ჰიდროქსიდით (NaOH), რათა გაიზარდოს მისი რეაქტიულობა და ხელი შეუწყოს შემდგომი ეთერიფიკაციის რეაქციას. ალკალიზაცია ასევე ხელს უწყობს ცელულოზის ბოჭკოების შეშუპებას და გახსნას, რაც მათ უფრო ხელმისაწვდომს ხდის ქიმიური მოდიფიკაციისთვის.
3. ეთერიფიკაციის რეაქცია: ალკალიზებული ცელულოზა რეაგირებს მონოქლოროძმარმჟავასთან (MCA) ან მის ნატრიუმის მარილთან, ნატრიუმის მონოქლოროაცეტატთან (SMCA), კატალიზატორის თანდასწრებით კონტროლირებად პირობებში. ეს ეთერიფიკაციის რეაქცია გულისხმობს ცელულოზის ჯაჭვებზე ჰიდროქსილის ჯგუფების ჩანაცვლებას კარბოქსიმეთილის (-CH2COONa) ჯგუფებით. ჩანაცვლების ხარისხი (DS), რომელიც წარმოადგენს კარბოქსიმეთილის ჯგუფების საშუალო რაოდენობას ცელულოზის ჯაჭვის გლუკოზის ერთეულზე, შეიძლება კონტროლდებოდეს რეაქციის პარამეტრების კორექტირებით, როგორიცაა ტემპერატურა, რეაქციის დრო და რეაქტანტის კონცენტრაცია.
4. ნეიტრალიზაცია: ეთერიფიკაციის რეაქციის შემდეგ, მიღებული პროდუქტი ნეიტრალიზდება დარჩენილი მჟავე ჯგუფების ნატრიუმის მარილის ფორმაში გადაქცევისთვის (კარბოქსიმეთილცელულოზა ნატრიუმი). ეს ჩვეულებრივ მიიღწევა სარეაქციო ნარევში ტუტე ხსნარის, როგორიცაა ნატრიუმის ჰიდროქსიდი (NaOH) დამატებით. ნეიტრალიზაცია ასევე ხელს უწყობს ხსნარის pH-ის რეგულირებას და CMC პროდუქტის სტაბილიზაციას.
5. გაწმენდა: ნედლი ნატრიუმის კარბოქსიმეთილცელულოზა შემდეგ იწმინდება, რათა ამოიღონ მინარევები, არარეაგირებული რეაგენტები და ქვეპროდუქტები სარეაქციო ნარევიდან. გაწმენდის მეთოდები შეიძლება მოიცავდეს რეცხვას, ფილტრაციას, ცენტრიფუგაციას და გაშრობას. გაწმენდილი CMC ჩვეულებრივ ირეცხება წყლით ნარჩენი ტუტესა და მარილების მოსაშორებლად, რასაც მოჰყვება ფილტრაცია ან ცენტრიფუგირება მყარი CMC პროდუქტის თხევადი ფაზიდან გამოსაყოფად.
6. გაშრობა: გაწმენდილი ნატრიუმის კარბოქსიმეთილცელულოზა საბოლოოდ აშრება ზედმეტი ტენის მოსაშორებლად და სასურველი ტენიანობის მისაღებად შენახვისა და შემდგომი გადამუშავებისთვის. გაშრობის მეთოდები შეიძლება მოიცავდეს ჰაერის გაშრობას, სპრეით გაშრობას ან ბარაბანით გაშრობას, რაც დამოკიდებულია პროდუქტის სასურველ მახასიათებლებზე და წარმოების მასშტაბზე.

მიღებული ნატრიუმის კარბოქსიმეთილცელულოზის პროდუქტი არის თეთრიდან მოთეთრო ფხვნილი ან მარცვლოვანი მასალა, შესანიშნავი წყალში ხსნადობით და რეოლოგიური თვისებებით. იგი ფართოდ გამოიყენება როგორც გასქელება აგენტი, სტაბილიზატორი, შემკვრელი და რეოლოგიური მოდიფიკატორი სხვადასხვა ინდუსტრიებში, მათ შორის საკვებში, ფარმაცევტულ საშუალებებში, კოსმეტიკაში, ქსოვილებსა და სამრეწველო პროგრამებში.