Χρησιμοποιώντας την κυτταρίνη ως πρώτη ύλη,CMC-Naπαρασκευάστηκε με μια μέθοδο δύο σταδίων. Η πρώτη είναι η διαδικασία αλκαλοποίησης της κυτταρίνης. Η κυτταρίνη αντιδρά με υδροξείδιο του νατρίου για να παράγει αλκαλική κυτταρίνη και στη συνέχεια η αλκαλική κυτταρίνη αντιδρά με χλωροοξικό οξύ για να παράγει CMC-Na, κάτι που ονομάζεται αιθεροποίηση.
Το σύστημα αντίδρασης πρέπει να είναι αλκαλικό. Αυτή η διαδικασία ανήκει στη μέθοδο σύνθεσης αιθέρα Williamson. Ο μηχανισμός αντίδρασης είναι η πυρηνόφιλη υποκατάσταση. Το σύστημα αντίδρασης είναι αλκαλικό και συνοδεύεται από ορισμένες παράπλευρες αντιδράσεις παρουσία νερού, όπως γλυκολικό νάτριο, γλυκολικό οξύ και άλλα υποπροϊόντα. Λόγω της ύπαρξης παράπλευρων αντιδράσεων, η κατανάλωση αλκαλίου και παράγοντα αιθεροποίησης θα αυξηθεί, μειώνοντας έτσι την απόδοση της αιθεροποίησης. Ταυτόχρονα, γλυκολικό νάτριο, γλυκολικό οξύ και περισσότερες ακαθαρσίες αλάτων μπορούν να παραχθούν στην παράπλευρη αντίδραση, προκαλώντας μείωση της καθαρότητας και της απόδοσης του προϊόντος. Για την καταστολή των παράπλευρων αντιδράσεων, είναι απαραίτητο όχι μόνο να χρησιμοποιείται αλκάλιο με λογικό τρόπο, αλλά και να ελέγχεται η ποσότητα του συστήματος νερού, η συγκέντρωση του αλκαλίου και η μέθοδος ανάδευσης για τον σκοπό της επαρκούς αλκαλοποίησης. Ταυτόχρονα, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι απαιτήσεις του προϊόντος σχετικά με το ιξώδες και τον βαθμό υποκατάστασης, και η ταχύτητα και η θερμοκρασία ανάδευσης θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη συνολικά. Ο έλεγχος και άλλοι παράγοντες, αυξάνουν τον ρυθμό αιθεροποίησης και αναστέλλουν την εμφάνιση παράπλευρων αντιδράσεων.
Σύμφωνα με τα διαφορετικά μέσα αιθεροποίησης, η βιομηχανική παραγωγή CMC-Na μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες: τη μέθοδο με βάση το νερό και τη μέθοδο με βάση τον διαλύτη. Η μέθοδος που χρησιμοποιεί νερό ως μέσο αντίδρασης ονομάζεται μέθοδος με υδατικό μέσο και χρησιμοποιείται για την παραγωγή αλκαλικού μέσου και CMC-Na χαμηλής περιεκτικότητας. Η μέθοδος χρήσης οργανικού διαλύτη ως μέσο αντίδρασης ονομάζεται μέθοδος με διαλύτη και είναι κατάλληλη για την παραγωγή CMC-Na μέσης και υψηλής περιεκτικότητας. Αυτές οι δύο αντιδράσεις πραγματοποιούνται σε ζυμωτήριο, το οποίο ανήκει στη διαδικασία ζύμωσης και αποτελεί σήμερα την κύρια μέθοδο για την παραγωγή CMC-Na.
Μέθοδος με νερό:
Η μέθοδος με νερό είναι μια παλαιότερη βιομηχανική διαδικασία παραγωγής, η οποία συνίσταται στην αντίδραση αλκαλικής κυτταρίνης και παράγοντα αιθεροποίησης υπό συνθήκες ελεύθερου αλκαλίου και νερού. Κατά την αλκαλοποίηση και την αιθεροποίηση, δεν υπάρχει οργανικό μέσο στο σύστημα. Οι απαιτήσεις εξοπλισμού της μεθόδου με νερό είναι σχετικά απλές, με λιγότερες επενδύσεις και χαμηλό κόστος. Το μειονέκτημα είναι η έλλειψη μεγάλης ποσότητας υγρού μέσου, η θερμότητα που παράγεται από την αντίδραση αυξάνει τη θερμοκρασία, επιταχύνει την ταχύτητα των παράπλευρων αντιδράσεων, οδηγεί σε χαμηλή απόδοση αιθεροποίησης και κακή ποιότητα προϊόντος. Η μέθοδος χρησιμοποιείται για την παρασκευή προϊόντων CMC-Na μεσαίας και χαμηλής ποιότητας, όπως απορρυπαντικά, παράγοντες κολλαρίσματος υφασμάτων και τα παρόμοια.
Μέθοδος διαλύτη:
Η μέθοδος διαλύτη ονομάζεται επίσης μέθοδος οργανικού διαλύτη και το κύριο χαρακτηριστικό της είναι ότι οι αντιδράσεις αλκαλοποίησης και αιθεροποίησης πραγματοποιούνται υπό την προϋπόθεση ενός οργανικού διαλύτη ως μέσου αντίδρασης (αραιωτικό). Ανάλογα με την ποσότητα του αντιδρώντος αραιωτικού, διαιρείται σε μέθοδο ζύμωσης και μέθοδο πολτού. Η μέθοδος διαλύτη είναι η ίδια με τη διαδικασία αντίδρασης της μεθόδου νερού και αποτελείται επίσης από δύο στάδια αλκαλοποίησης και αιθεροποίησης, αλλά το μέσο αντίδρασης αυτών των δύο σταδίων είναι διαφορετικό. Η μέθοδος διαλύτη εξοικονομεί τη διαδικασία εμβάπτισης αλκαλίων, συμπίεσης, σύνθλιψης, γήρανσης κ.λπ. που είναι εγγενής στη μέθοδο νερού, και η αλκαλοποίηση και η αιθεροποίηση πραγματοποιούνται όλες στο ζυμωτήριο. Το μειονέκτημα είναι ότι η δυνατότητα ελέγχου της θερμοκρασίας είναι σχετικά χαμηλή και οι απαιτήσεις χώρου και το κόστος είναι υψηλά. Φυσικά, για την παραγωγή διαφορετικών διατάξεων εξοπλισμού, είναι απαραίτητο να ελέγχεται αυστηρά η θερμοκρασία του συστήματος, ο χρόνος τροφοδοσίας κ.λπ., έτσι ώστε να μπορούν να παρασκευαστούν προϊόντα με εξαιρετική ποιότητα και απόδοση.
Ώρα δημοσίευσης: 25 Απριλίου 2024