چگونه CMC سدیم کربوکسی متیل سلولز بسازیم؟

سدیم کربوکسی متیل سلولز (CMC)یک مشتق کربوکسی متیله سلولز است که به صمغ سلولزی نیز معروف است و مهمترین صمغ سلولزی یونی است. CMC معمولاً یک ترکیب پلیمری آنیونی است که از واکنش سلولز طبیعی با قلیایی سوزاننده و اسید مونوکلرواستیک به دست می آید. وزن مولکولی این ترکیب از ده ها میلیون تا چند میلیون متغیر است.

【خواص】 پودر سفید، بی بو، محلول در آب برای تشکیل محلولی با ویسکوزیته بالا، نامحلول در اتانول و سایر حلال ها.

【کاربرد】 دارای عملکرد تعلیق و امولسیون، چسبندگی خوب و مقاومت در برابر نمک است و به عنوان "منوسدیم گلوتامات صنعتی" شناخته می شود که به طور گسترده استفاده می شود.

تهیه CMC

با توجه به محیط های مختلف اتریفیکاسیون، تولید صنعتی CMC را می توان به دو دسته تقسیم کرد: روش مبتنی بر آب و روش مبتنی بر حلال. روش استفاده از آب به عنوان محیط واکنش را روش انتقال آب می نامند که برای تولید محیط قلیایی و CMC با عیار پایین استفاده می شود. روش استفاده از یک حلال آلی به عنوان محیط واکنش را روش حلال می نامند که برای تولید CMC متوسط ​​و با عیار بالا مناسب است. هر دوی این واکنش ها در یک خمیر کن انجام می شود که متعلق به فرآیند خمیر می باشد و در حال حاضر روش اصلی تولید CMC می باشد.

1

روش مبتنی بر آب

روش انتقال آب یک فرآیند تولید صنعتی اولیه است که عبارت است از واکنش سلولز قلیایی با یک عامل اتریف کننده در شرایط قلیایی آزاد و آب. در طی فرآیند قلیایی شدن و اتریفیکاسیون، هیچ محیط آلی در سیستم وجود ندارد. تجهیزات مورد نیاز روش حمل آب نسبتا ساده، با سرمایه گذاری کمتر و هزینه کم است. نقطه ضعف آن این است که مقدار زیادی محیط مایع وجود ندارد و گرمای تولید شده توسط واکنش باعث افزایش دما می شود که سرعت واکنش های جانبی را تسریع می کند و در نتیجه راندمان اتریفیکاسیون پایین و کیفیت محصول پایین است. از این روش برای تهیه محصولات CMC با درجه متوسط ​​و پایین مانند مواد شوینده، مواد سایز نساجی و غیره استفاده می شود.

2

روش حلال

روش حلال به روش حلال آلی نیز معروف است. ویژگی اصلی آن این است که واکنش های قلیایی و اتریفیکاسیون در شرایطی انجام می شود که از حلال آلی به عنوان محیط واکنش (رقیق کننده) استفاده شود. با توجه به مقدار رقیق کننده واکنش به روش خمیری و روش دوغابی تقسیم می شود. روش حلال همانند فرآیند واکنش روش مبتنی بر آب است و همچنین شامل دو مرحله قلیایی و اتریفیکاسیون است اما محیط واکنش این دو مرحله متفاوت است. روش حلال فرآیندهای ذاتی روش مبتنی بر آب مانند خیساندن، فشردن، پودر کردن، پیری و غیره را حذف می‌کند و قلیایی‌سازی و اتریفیکاسیون همگی در خمیر کن انجام می‌شود. نقطه ضعف آن این است که کنترل دما نسبتا ضعیف است، فضای مورد نیاز و هزینه بالا است. البته برای تولید چیدمان تجهیزات مختلف باید دمای سیستم، زمان تغذیه و ... را به شدت کنترل کرد تا بتوان محصولاتی با کیفیت و عملکرد عالی تهیه کرد. نمودار جریان فرآیند آن در شکل 2 نشان داده شده است.

3

وضعیت تهیه سدیمکربوکسی متیل سلولزاز محصولات جانبی کشاورزی

محصولات فرعی زراعی دارای ویژگی های تنوع و دسترسی آسان هستند و می توانند به طور گسترده به عنوان مواد اولیه برای تهیه CMC استفاده شوند. در حال حاضر، مواد اولیه تولیدی CMC عمدتاً سلولز تصفیه شده شامل الیاف پنبه، الیاف کاساوا، الیاف کاه، الیاف بامبو، الیاف کاه گندم و غیره است. با این حال، با ارتقای مستمر کاربردهای CMC در همه جنبه‌های زندگی، تحت منابع فرآوری مواد خام موجود، نحوه استفاده از مواد اولیه ارزان‌تر و گسترده‌تر برای منابع آماده سازی CMC قطعا تبدیل خواهد شد.

چشم انداز

سدیم کربوکسی متیل سلولز را می توان به عنوان امولسیفایر، لخته ساز، غلیظ کننده، عامل کیلیت، عامل نگهدارنده آب، چسب، عامل اندازه، مواد تشکیل دهنده فیلم و غیره استفاده کرد. این به طور گسترده ای در الکترونیک، چرم، پلاستیک، چاپ، سرامیک، استفاده روزانه، شیمیایی و زمینه های دیگر استفاده می شود، و به دلیل کاربردهای جدید، به طور مداوم در حال توسعه است. امروزه، تحت اشاعه گسترده مفهوم تولید مواد شیمیایی سبز، تحقیقات خارجی در موردCMCفناوری آماده سازی بر جستجوی مواد خام بیولوژیکی ارزان و آسان و روش های جدید برای تصفیه CMC متمرکز است. کشور من به عنوان کشوری با منابع بزرگ کشاورزی در زمینه اصلاح سلولز از نظر فناوری دارای مزایای مواد اولیه است، اما مشکلاتی مانند ناهماهنگی در فرآیند آماده سازی ناشی از منابع مختلف الیاف سلولزی زیست توده و تفاوت های زیاد در اجزاء نیز وجود دارد. هنوز کمبودهایی در کفایت استفاده از مواد زیست توده وجود دارد، بنابراین دستاوردهای بیشتر در این زمینه ها نیاز به تحقیقات گسترده دارد.