Utilizando celulosa como materia prima,CMC-NaSe preparó mediante un método de dos pasos. El primero es el proceso de alcalinización de la celulosa. La celulosa reacciona con hidróxido de sodio para generar celulosa alcalina, y luego, esta reacciona con ácido cloroacético para generar CMC-Na, lo que se denomina eterificación.
El sistema de reacción debe ser alcalino. Este proceso pertenece al método de síntesis de éteres de Williamson. El mecanismo de reacción es la sustitución nucleófila. El sistema de reacción es alcalino y presenta reacciones secundarias en presencia de agua, como la formación de glicolato de sodio, ácido glicólico y otros subproductos. Debido a estas reacciones secundarias, aumenta el consumo de álcali y agente de eterificación, lo que reduce la eficiencia de la eterificación. Simultáneamente, pueden generarse glicolato de sodio, ácido glicólico y otras impurezas salinas, lo que reduce la pureza y el rendimiento del producto. Para evitar estas reacciones secundarias, es necesario no solo usar álcali de forma razonable, sino también controlar la cantidad de agua en el sistema, su concentración y el método de agitación para lograr una alcalinización adecuada. Asimismo, deben considerarse los requisitos del producto en cuanto a viscosidad y grado de sustitución, así como la velocidad y la temperatura de agitación. El control, entre otros factores, aumenta la velocidad de eterificación e inhibe la aparición de reacciones secundarias.
Según los diferentes medios de eterificación, la producción industrial de CMC-Na se divide en dos categorías: método acuoso y método con disolventes. El método que utiliza agua como medio de reacción se denomina método acuoso y se emplea para producir CMC-Na de grado medio y bajo alcalino. El método que utiliza disolventes orgánicos se denomina método con disolventes y es adecuado para la producción de CMC-Na de grado medio y alto. Estas dos reacciones se llevan a cabo en una amasadora, que pertenece al proceso de amasado y es actualmente el principal método para producir CMC-Na.
Método del medio agua:
El método acuoso es un proceso de producción industrial anterior que consiste en la reacción de celulosa alcalina y agente de eterificación en condiciones de álcali libre y agua. Durante la alcalinización y la eterificación, no hay medio orgánico en el sistema. Los requisitos de equipo del método acuoso son relativamente sencillos, con menor inversión y bajo costo. La desventaja es la falta de una gran cantidad de medio líquido; el calor generado por la reacción aumenta la temperatura, acelera las reacciones secundarias, reduce la eficiencia de la eterificación y reduce la calidad del producto. Este método se utiliza para preparar productos de CMC-Na de grado medio y bajo, como detergentes, agentes de encolado textil, etc.
Método del disolvente:
El método del solvente, también llamado método del solvente orgánico, se caracteriza por las reacciones de alcalinización y eterificación que se llevan a cabo utilizando un solvente orgánico como medio de reacción (diluyente). Según la cantidad de diluyente reactivo, se divide en método de amasado y método de suspensión. El método del solvente es similar al método del agua y consta de dos etapas: alcalinización y eterificación, pero el medio de reacción es diferente. El método del solvente evita los procesos de remojo alcalino, prensado, trituración y envejecimiento, entre otros, inherentes al método del agua, ya que la alcalinización y la eterificación se realizan en la amasadora. La desventaja es su bajo control de temperatura, así como su alto requerimiento de espacio y costo. Por supuesto, para la producción con diferentes configuraciones de equipos, es necesario un control estricto de la temperatura del sistema, el tiempo de alimentación, etc., para obtener productos de excelente calidad y rendimiento.
Hora de publicación: 25 de abril de 2024