Použití celulózy jako suroviny,CMC-Nabyl připraven dvoustupňovou metodou. Prvním je proces alkalizace celulózy. Celulóza reaguje s hydroxidem sodným za vzniku alkalické celulózy a poté alkalická celulóza reaguje s kyselinou chloroctovou za vzniku CMC-Na, což se nazývá etherifikace.
Reakční systém musí být alkalický. Tento proces patří k Williamsonově metodě syntézy etherů. Mechanismus reakce je nukleofilní substituce. Reakční systém je alkalický a v přítomnosti vody je doprovázen některými vedlejšími reakcemi, jako je glykolát sodný, kyselina glykolová a další vedlejší produkty. V důsledku existence vedlejších reakcí se zvyšuje spotřeba alkálie a éterifikačního činidla, čímž se snižuje účinnost éterifikace. Současně se při vedlejší reakci mohou vytvářet nečistoty z glykolátu sodného, kyseliny glykolové a dalších solí, což vede ke snížení čistoty a výkonu produktu. Aby se potlačily vedlejší reakce, je nutné nejen rozumně používat alkálie, ale také kontrolovat množství vody v systému, koncentraci alkálie a způsob míchání za účelem dostatečné alkalizace. Současně je třeba zvážit požadavky na produkt, pokud jde o viskozitu a stupeň substituce, a komplexně zvážit rychlost míchání a teplotu. Kontrola a další faktory zvyšují rychlost éterifikace a potlačují výskyt vedlejších reakcí.
Podle různých etherifikačních médií lze průmyslovou výrobu CMC-Na rozdělit do dvou kategorií: metoda na bázi vody a metoda na bázi rozpouštědla. Metoda využívající vodu jako reakční médium se nazývá metoda s vodním médiem a používá se k výrobě alkalického média a nízkokvalitní CMC-Na. Metoda využívající organické rozpouštědlo jako reakční médium se nazývá metoda s rozpouštědlem a je vhodná pro výrobu střední a vysoce kvalitní CMC-Na. Tyto dvě reakce se provádějí v hnětači, který patří do procesu hnětení a je v současnosti hlavní metodou výroby CMC-Na.
Metoda s vodním médiem：
Metoda na vodní bázi je starší průmyslový výrobní proces, který spočívá v reakci alkalické celulózy a éterifikačního činidla za podmínek volné alkálie a vody. Během alkalizace a éterifikace není v systému žádné organické médium. Požadavky na vybavení metody na vodní bázi jsou relativně jednoduché, s menšími investicemi a nízkými náklady. Nevýhodou je absence velkého množství kapalného média, teplo generované reakcí zvyšuje teplotu, urychluje rychlost vedlejších reakcí, vede k nízké účinnosti éterifikace a nízké kvalitě produktu. Metoda se používá k přípravě středně a nízkokvalitních produktů CMC-Na, jako jsou detergenty, textilní klížidla a podobně.
Metoda s rozpouštědlem：
Metoda s rozpouštědlem se také nazývá metoda s organickým rozpouštědlem a jejím hlavním rysem je, že alkalizační a etherifikační reakce probíhají za podmínek organického rozpouštědla jako reakčního média (ředidla). Podle množství reaktivního ředidla se dělí na metodu s hnětením a metodu s suspenzí. Metoda s rozpouštědlem je stejná jako reakční proces metody s vodou a také se skládá ze dvou fází alkalizace a etherifikace, ale reakční médium těchto dvou fází se liší. Metoda s rozpouštědlem ušetří proces namáčení v alkáliích, lisování, drcení, zrání atd., které jsou vlastní metodě s vodou, a alkalizace a etherifikace se provádějí v hnětači. Nevýhodou je, že regulovatelnost teploty je relativně špatná a požadavky na prostor a náklady jsou vysoké. Pro výrobu různých uspořádání zařízení je samozřejmě nutné přísně kontrolovat teplotu systému, dobu podávání atd., aby bylo možné připravit produkty s vynikající kvalitou a výkonem.
Čas zveřejnění: 25. dubna 2024