Carboximetilcelulosa sódica (CMC)La carboximetilcelulosa (CMC) es un derivado carboximetilado de la celulosa, también conocido como goma de celulosa, y es la goma de celulosa iónica más importante. Generalmente, es un polímero aniónico que se obtiene mediante la reacción de celulosa natural con álcali cáustico y ácido monocloroacético. Su peso molecular oscila entre decenas y varios millones de cationes.
【Propiedades】Polvo blanco, inodoro, soluble en agua para formar una solución de alta viscosidad, insoluble en etanol y otros disolventes.
【Aplicación】Tiene funciones de suspensión y emulsificación, buena cohesión y resistencia a la sal, y se conoce como "glutamato monosódico industrial", que es ampliamente utilizado.
Preparación de CMC
Según el medio de eterificación, la producción industrial de CMC se divide en dos categorías: método acuoso y método con disolvente. El método acuoso, que utiliza agua como medio de reacción, se emplea para producir CMC de grado medio y bajo; el método con disolvente, que utiliza un disolvente orgánico, es adecuado para la producción de CMC 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 principal método de producción de CMC.
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método a base de agua
El método acuoso es un proceso de producción industrial antiguo que consiste en hacer reaccionar celulosa alcalina con un agente eterificante en presencia de álcali y agua. Durante el proceso de alcalinización y eterificación, no hay medio orgánico en el sistema. Los requisitos de equipo para este método son relativamente sencillos, con una menor inversión y un bajo costo. La desventaja radica en la escasez de un gran volumen de medio líquido, y el calor generado por la reacción eleva la temperatura, lo que acelera las reacciones secundarias y, en consecuencia, reduce la eficiencia de la eterificación y la calidad del producto. Este método se utiliza para preparar productos de CMC de grado medio y bajo, como detergentes, agentes de encolado textil, etc.
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método del disolvente
El método de solvente también se conoce como método de solvente orgánico. Su característica principal es que las reacciones de alcalinización y eterificación se llevan a cabo utilizando un solvente orgánico como medio de reacción (diluyente). Según la cantidad de diluyente de reacción, se divide en método de amasado y método de suspensión. El método de solvente es similar al método de base acuosa y también consta de dos etapas de alcalinización y eterificación, pero el medio de reacción de estas dos etapas es diferente. El método de solvente elimina los procesos inherentes al método de base acuosa, como remojo, prensado, pulverización, envejecimiento, etc., y la alcalinización y eterificación se llevan a cabo en una amasadora. La desventaja es que el control de la temperatura es relativamente deficiente, requiere mucho espacio y el costo es elevado. Por supuesto, para la producción con diferentes configuraciones de equipos, es necesario controlar estrictamente la temperatura del sistema, el tiempo de alimentación, etc., para poder preparar productos con excelente calidad y rendimiento. Su diagrama de flujo de proceso se muestra en la Figura 2.
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Estado de preparación del sodioCarboximetilcelulosaprocedentes de subproductos agrícolas
Los subproductos agrícolas se caracterizan por su variedad y fácil disponibilidad, y pueden utilizarse ampliamente como materia prima para la elaboración de CMC. Actualmente, las materias primas para la producción de CMC son principalmente celulosa refinada, incluyendo fibra de algodón, fibra de yuca, fibra de paja, fibra de bambú, fibra de paja de trigo, etc. Sin embargo, con la creciente aplicación de la CMC en diversos ámbitos, y considerando los recursos de procesamiento de materia prima existentes, encontrar fuentes más económicas y variadas para su elaboración se convertirá sin duda en un objetivo prioritario.
Perspectiva
La carboximetilcelulosa sódica se puede utilizar como emulsionante, floculante, espesante, agente quelante, agente de retención de agua, adhesivo, agente de encolado, material formador de película, etc. Se utiliza ampliamente en electrónica, cuero, plásticos, impresión, cerámica, productos químicos de uso diario y otros campos, y debido a su excelente rendimiento y amplia gama de usos, continúa desarrollando constantemente nuevos campos de aplicación. Hoy en día, bajo la amplia difusión del concepto de producción química verde, la investigación extranjera sobreCMCLa tecnología de preparación se centra en la búsqueda de materias primas biológicas baratas y fáciles de obtener, así como en nuevos métodos para la purificación de CMC. Como país con grandes recursos agrícolas, mi país cuenta con ventajas tecnológicas en cuanto a materias primas para la modificación de la celulosa, pero también presenta problemas como la inconsistencia en el proceso de preparación, causada por las diversas fuentes de fibras de celulosa de biomasa y las grandes diferencias en sus componentes. Aún existen deficiencias en la utilización adecuada de los materiales de biomasa, por lo que se requiere una investigación exhaustiva para lograr mayores avances en estas áreas.
Fecha de publicación: 25 de abril de 2024