Използването на целулоза като суровина,CMC-Naсе приготвя по двуетапен метод. Първият е процесът на алкализиране на целулозата. Целулозата реагира с натриев хидроксид, за да генерира алкална целулоза, а след това алкалната целулоза реагира с хлороцетна киселина, за да генерира CMC-Na, което се нарича етерификация.
Реакционната система трябва да е алкална. Този процес принадлежи към метода за синтез на етер на Уилямсън. Механизмът на реакцията е нуклеофилно заместване. Реакционната система е алкална и е придружена от някои странични реакции в присъствието на вода, като натриев гликолат, гликолова киселина и други странични продукти. Поради наличието на странични реакции, консумацията на алкали и етерифициращ агент ще бъде увеличена, като по този начин ще се намали ефективността на етерификацията; Едновременно с това в страничната реакция могат да се генерират натриев гликолат, гликолова киселина и повече солни примеси, което води до намаляване на чистотата и ефективността на продукта. За да се потиснат страничните реакции, е необходимо не само да се използват разумно алкали, но и да се контролира количеството на водната система, концентрацията на алкали и методът на разбъркване с цел достатъчна алкализация. В същото време трябва да се вземат предвид изискванията на продукта относно вискозитета и степента на заместване, а скоростта и температурата на разбъркване трябва да се разглеждат изчерпателно. Контрол и други фактори, повишават скоростта на етерификация и инхибират появата на странични реакции.
Според различните среди за етерификация промишленото производство на CMC-Na може да бъде разделено на две категории: метод на водна основа и метод на базата на разтворител. Методът, използващ вода като реакционна среда, се нарича метод на водна среда, който се използва за получаване на алкална среда и нискокачествен CMC-Na. Методът за използване на органичен разтворител като реакционна среда се нарича метод на разтворителя, който е подходящ за производството на средно и висококачествен CMC-Na. Тези две реакции се извършват в смесител, който принадлежи към процеса на месене и в момента е основният метод за производство на CMC-Na.
Метод на водната среда:
Водният метод е по-ранен промишлен производствен процес, който е да реагира алкална целулоза и етерифициращ агент в условията на свободна основа и вода. По време на алкализацията и етерификацията в системата няма органична среда. Изискванията към оборудването на метода с водна среда са относително прости, с по-малко инвестиции и ниска цена. Недостатъкът е липсата на голямо количество течна среда, топлината, генерирана от реакцията, повишава температурата, ускорява скоростта на страничните реакции, води до ниска ефективност на етерификация и лошо качество на продукта. Методът се използва за приготвяне на продукти със среден и нисък клас CMC-Na, като детергенти, текстилни оразмерители и други подобни.
Метод на разтворител:
Методът на разтворителя се нарича още метод на органичния разтворител и основната му характеристика е, че реакциите на алкализиране и етерификация се извършват при условие на органичен разтворител като реакционна среда (разредител). Според количеството на реактивния разредител, той се разделя на метод на месене и метод на каша. Методът с разтворител е същият като реакционния процес на водния метод и също се състои от два етапа на алкализиране и етерификация, но реакционната среда на тези два етапа е различна. Методът с разтворител спестява процеса на накисване в алкали, пресоване, смачкване, стареене и т.н., присъщи на водния метод, а алкализацията и етерификацията се извършват в смесителната машина. Недостатъкът е, че контролируемостта на температурата е относително лоша, а изискването за пространство и разходите са високи. Разбира се, за производството на различни оформления на оборудването е необходимо да се контролира стриктно температурата на системата, времето за подаване и т.н., така че да могат да се приготвят продукти с отлично качество и производителност.
Време на публикуване: 25 април 2024 г