Käyttäen selluloosaa raaka-aineena,CMC-Navalmistettiin kaksivaiheisella menetelmällä. Ensimmäinen on selluloosan alkalointiprosessi. Selluloosa reagoi natriumhydroksidin kanssa muodostaen alkaliselluloosaa, ja sitten alkaliselluloosa reagoi kloorietikkahapon kanssa muodostaen CMC-Na:ta, jota kutsutaan eetteröimiseksi.
Reaktiojärjestelmän on oltava alkalinen. Tämä prosessi kuuluu Williamsonin eetterisynteesimenetelmään. Reaktiomekanismi on nukleofiilinen substituutio. Reaktiosysteemi on emäksinen, ja siihen liittyy joitain sivureaktioita veden läsnä ollessa, kuten natriumglykolaatti, glykolihappo ja muut sivutuotteet. Sivureaktioiden olemassaolon vuoksi alkalin ja eetteröintiaineen kulutus lisääntyy, mikä vähentää eetteröintitehokkuutta; Samanaikaisesti sivureaktiossa voi syntyä natriumglykolaattia, glykolihappoa ja enemmän suolaepäpuhtauksia, mikä aiheuttaa tuotteen puhtauden ja suorituskyvyn heikkenemistä. Sivureaktioiden estämiseksi on välttämätöntä paitsi käyttää alkalia järkevästi, myös valvoa vesijärjestelmän määrää, alkalin pitoisuutta ja sekoitusmenetelmää riittävän alkalisoinnin varmistamiseksi. Samalla tulee huomioida tuotteen viskositeetin ja substituutioasteen vaatimukset sekä sekoitusnopeus ja lämpötila kokonaisvaltaisesti. Säätö ja muut tekijät lisäävät eetteröitymisnopeutta ja estävät sivureaktioiden esiintymistä.
Erilaisten eetteröintiväliaineiden mukaan CMC-Na:n teollinen tuotanto voidaan jakaa kahteen kategoriaan: vesipohjaiseen menetelmään ja liuotinpohjaiseen menetelmään. Menetelmää, jossa käytetään vettä reaktioväliaineena, kutsutaan vesiväliainemenetelmäksi, jota käytetään alkalisen väliaineen ja matalalaatuisen CMC-Na:n valmistukseen. Menetelmää käyttää orgaanista liuotinta reaktioväliaineena kutsutaan liuotinmenetelmäksi, joka soveltuu keski- ja korkealaatuisen CMC-Na:n valmistukseen. Nämä kaksi reaktiota suoritetaan vaivauskoneessa, joka kuuluu vaivausprosessiin ja on tällä hetkellä päämenetelmä CMC-Na:n tuottamiseksi.
Vesiväliainemenetelmä:
Vesiohenteinen menetelmä on aikaisempi teollinen tuotantoprosessi, jossa alkaliselluloosa ja eetteröintiaine saatetaan reagoimaan vapaan alkalin ja veden olosuhteissa. Alkalisoinnin ja eetteröinnin aikana järjestelmässä ei ole orgaanista väliainetta. Vesiväliainemenetelmän laitevaatimukset ovat suhteellisen yksinkertaiset, pienemmillä investoinneilla ja alhaisilla kustannuksilla. Haittapuolena on suuren nestemäisen väliaineen puute, reaktion syntyvä lämpö nostaa lämpötilaa, kiihdyttää sivureaktioiden nopeutta, johtaa alhaiseen eetteröintitehokkuuteen ja huonoon tuotteen laatuun. Menetelmää käytetään keski- ja matalalaatuisten CMC-Na-tuotteiden, kuten pesuaineiden, tekstiilien liimausaineiden ja vastaavien valmistukseen.
Liuotinmenetelmä:
Liuotinmenetelmää kutsutaan myös orgaaninen liuotinmenetelmäksi, ja sen pääominaisuus on, että alkalointi- ja eetteröintireaktiot suoritetaan reaktioväliaineena (laimennusaineena) olevan orgaanisen liuottimen olosuhteissa. Reaktiivisen laimennusaineen määrän mukaan se jaetaan vaivausmenetelmään ja lietemenetelmään. Liuotinmenetelmä on sama kuin vesimenetelmän reaktioprosessi, ja se koostuu myös kahdesta alkalointi- ja eetteröintivaiheesta, mutta näiden kahden vaiheen reaktioväliaine on erilainen. Liuotinmenetelmä säästää vesimenetelmään kuuluvan alkalin liotus-, puristus-, murskaus-, vanhentamis- ja niin edelleen, ja alkalisointi ja eetteröinti suoritetaan kaikki vaivaimessa. Haittapuolena on, että lämpötilan hallittavuus on suhteellisen huono ja tilantarve ja kustannukset ovat korkeat. Tietenkin erilaisten laiteasettelujen valmistuksessa on välttämätöntä valvoa tiukasti järjestelmän lämpötilaa, syöttöaikaa jne., jotta voidaan valmistaa tuotteita, joilla on erinomainen laatu ja suorituskyky.
Postitusaika: 25.4.2024