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 la celulosa alcalina 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 éter de Williamson. El mecanismo de reacción es la sustitución nucleofílica. El sistema de reacción es alcalino y se acompaña de algunas reacciones secundarias en presencia de agua, como glicolato de sodio, ácido glicólico y otros subproductos. Debido a la existencia de reacciones secundarias, aumentará el consumo de álcali y agente de eterificación, reduciendo así la eficiencia de la eterificación. Simultáneamente, se pueden generar glicolato de sodio, ácido glicólico y otras impurezas salinas en la reacción secundaria, lo que provoca una reducción de la pureza y el rendimiento del producto. Para suprimir las reacciones secundarias, es necesario no solo usar el álcali de forma racional, sino también controlar la cantidad de agua en el sistema, la concentración del álcali y el método de agitación para lograr una alcalinización suficiente. Al mismo tiempo, se deben considerar los requisitos del producto en cuanto a viscosidad y grado de sustitución, y se debe considerar integralmente la velocidad de agitación y la temperatura. El control de estos factores, entre otros, aumenta la velocidad de eterificación e inhibe la aparición de reacciones secundarias.
Según el medio de eterificación empleado, la producción industrial de CMC-Na se divide en dos categorías: método acuoso y método con disolvente. 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. El método que utiliza disolvente orgánico como medio de reacción se denomina método con disolvente y es adecuado para la producción de CMC-Na de grado medio y alto. Ambas reacciones se llevan a cabo en una amasadora, proceso que forma parte del proceso de amasado y que actualmente es el método principal para la producción de CMC-Na.
Método del medio acuoso:
El método acuoso es un proceso de producción industrial antiguo que consiste en la reacción de celulosa alcalina con un agente de eterificación en presencia de álcali y agua. Durante la alcalinización y eterificación, no hay medio orgánico en el sistema. Los requisitos de equipamiento para este método son relativamente sencillos, con una inversión menor y un bajo costo. La desventaja radica en la falta de una gran cantidad de medio líquido, el calor generado por la reacción aumenta la temperatura, acelera las reacciones secundarias, lo que resulta en una baja eficiencia de eterificación y una calidad deficiente del producto. Este método se utiliza para preparar productos de CMC-Na de grado medio y bajo, como detergentes, agentes de encolado textil, entre otros.
Método del solvente:
El método de solvente, también llamado método de solvente orgánico, se caracteriza principalmente por llevar a cabo las reacciones de alcalinización y eterificación en presencia de 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 de solvente es similar al método de agua y consta de dos etapas: alcalinización y eterificación, aunque el medio de reacción es diferente en cada una. Este método evita los procesos de remojo de álcali, prensado, trituración y maduración inherentes al método de agua, ya que la alcalinización y la eterificación se realizan en la amasadora. Su desventaja radica en la escasa capacidad de control de la temperatura y en el elevado costo y el espacio requerido. Por supuesto, para la producción con diferentes configuraciones de equipos, es necesario controlar estrictamente la temperatura del sistema, el tiempo de alimentación, etc., para obtener productos de excelente calidad y rendimiento.
Fecha de publicación: 25 de abril de 2024