Korištenjem celuloze kao sirovine,CMC-Naje pripremljen dvostepenom metodom. Prvi je proces alkalizacije celuloze. Celuloza reaguje sa natrijum hidroksidom da bi se stvorila alkalna celuloza, a zatim alkalna celuloza reaguje sa hlorosirćetnom kiselinom da bi se stvorio CMC-Na, što se naziva eterifikacija.
Reakcijski sistem mora biti alkalan. Ovaj proces pripada Williamsonovoj metodi sinteze etera. Mehanizam reakcije je nukleofilna supstitucija. Reakcijski sistem je alkalan i praćen je nekim sporednim reakcijama u prisustvu vode, kao što su natrijum glikolat, glikolna kiselina i drugi nusproizvodi. Zbog postojanja sporednih reakcija, potrošnja alkalija i agensa za eterifikaciju će se povećati, čime se smanjuje efikasnost eterifikacije; Istovremeno, u sporednoj reakciji mogu se stvoriti nečistoće natrijum glikolata, glikolne kiseline i drugih soli, što uzrokuje smanjenje čistoće i performansi proizvoda. Da bi se suzbile sporedne reakcije, potrebno je ne samo razumno koristiti alkalije, već i kontrolisati količinu vode u sistemu, koncentraciju alkalija i metodu miješanja radi dovoljne alkalizacije. Istovremeno, treba uzeti u obzir zahtjeve proizvoda u pogledu viskoznosti i stepena supstitucije, a brzinu i temperaturu treba sveobuhvatno razmotriti. Kontrola i drugi faktori povećavaju brzinu eterifikacije i inhibiraju pojavu sporednih reakcija.
Prema različitim medijima za eterifikaciju, industrijska proizvodnja CMC-Na može se podijeliti u dvije kategorije: metoda na bazi vode i metoda na bazi rastvarača. Metoda koja koristi vodu kao reakcijski medij naziva se metoda vodenog medija, koja se koristi za proizvodnju alkalnog medija i CMC-Na niskog kvaliteta. Metoda koja koristi organski rastvarač kao reakcijski medij naziva se metoda rastvarača, koja je pogodna za proizvodnju CMC-Na srednjeg i visokog kvaliteta. Ove dvije reakcije se izvode u gnječilici, što spada u proces gnječenja i trenutno je glavna metoda za proizvodnju CMC-Na.
Metoda vodenog medija:
Metoda na bazi vode je raniji industrijski proizvodni proces, koji se sastoji u reakciji alkalne celuloze i sredstva za eterifikaciju pod uslovima slobodne alkalije i vode. Tokom alkalizacije i eterifikacije, u sistemu nema organskog medija. Zahtjevi za opremu metode na bazi vodenog medija su relativno jednostavni, sa manjim ulaganjima i niskim troškovima. Nedostatak je nedostatak velike količine tečnog medija, toplota generisana reakcijom povećava temperaturu, ubrzava brzinu sporednih reakcija, dovodi do niske efikasnosti eterifikacije i lošeg kvaliteta proizvoda. Metoda se koristi za pripremu CMC-Na proizvoda srednjeg i niskog kvaliteta, kao što su deterdženti, sredstva za zgladnjivanje tekstila i slično.
Metoda s rastvaračem:
Metoda rastvarača se naziva i metoda organskog rastvarača, a njena glavna karakteristika je da se reakcije alkalizacije i eterifikacije provode pod uslovima organskog rastvarača kao reakcijskog medija (razrjeđivača). Prema količini reaktivnog razrjeđivača, dijeli se na metodu gnječenja i metodu suspenzije. Metoda rastvarača je ista kao i reakcijski proces metode s vodom i također se sastoji od dvije faze alkalizacije i eterifikacije, ali reakcijski medij ove dvije faze je drugačiji. Metoda rastvarača štedi proces namakanja u lužini, presovanja, drobljenja, starenja i tako dalje, što je svojstveno metodi s vodom, a alkalizacija i eterifikacija se sve provode u gnječilici. Nedostatak je što je kontrola temperature relativno slaba, a zahtjevi za prostorom i troškovi su visoki. Naravno, za proizvodnju različitih rasporeda opreme potrebno je strogo kontrolisati temperaturu sistema, vrijeme punjenja itd., kako bi se mogli pripremiti proizvodi odličnog kvaliteta i performansi.
Vrijeme objave: 25. april 2024.