Carboxyméthylcellulose sodique (CMC)C'est un dérivé carboxyméthylé de la cellulose, également appelé gomme de cellulose, et la gomme de cellulose ionique la plus importante. La CMC est généralement un polymère anionique obtenu par réaction de cellulose naturelle avec un alcali caustique et de l'acide monochloracétique. Son poids moléculaire varie de quelques dizaines à plusieurs millions.
【Propriétés】Poudre blanche, inodore, soluble dans l'eau pour former une solution à haute viscosité, insoluble dans l'éthanol et autres solvants.
【Application】Il a les fonctions de suspension et d'émulsification, une bonne cohésion et une bonne résistance au sel, et est connu sous le nom de « glutamate monosodique industriel », qui est largement utilisé.
Préparation du CMC
Selon le milieu d'éthérification utilisé, la production industrielle de CMC peut être divisée en deux catégories : la méthode aqueuse et la méthode solvantée. La méthode utilisant l'eau comme milieu réactionnel, appelée méthode aqueuse, est utilisée pour produire de la CMC alcaline moyenne et de faible qualité ; la méthode utilisant un solvant organique comme milieu réactionnel, appelée méthode solvantée, est adaptée à la production de CMC de qualité moyenne et de haute qualité. Ces deux réactions sont réalisées dans un malaxeur, qui fait partie du procédé de malaxage et constitue actuellement la principale méthode de production de CMC.
1
méthode à base d'eau
La méthode aqueuse est un procédé de production industrielle plus ancien, qui consiste à faire réagir de la cellulose alcaline avec un agent d'éthérification en présence d'alcali libre et d'eau. Lors du processus d'alcalinisation et d'éthérification, aucun milieu organique n'est présent dans le système. Les exigences matérielles de la méthode aqueuse sont relativement simples, avec un investissement et un coût réduits. L'inconvénient réside dans l'absence d'une grande quantité de milieu liquide et dans l'augmentation de la température générée par la réaction, ce qui accélère les réactions secondaires, ce qui entraîne une faible efficacité d'éthérification et une qualité de produit médiocre. Cette méthode est utilisée pour la préparation de produits CMC de qualité moyenne et inférieure, tels que les détergents, les agents d'encollage textile, etc.
2
méthode du solvant
La méthode par solvant, également appelée méthode par solvant organique, se caractérise principalement par l'utilisation d'un solvant organique comme milieu réactionnel (diluant) pour les réactions d'alcalinisation et d'éthérification. Selon la quantité de diluant, on distingue la méthode par malaxage et la méthode par suspension. La méthode par solvant est identique à la méthode aqueuse et comprend deux étapes : l'alcalinisation et l'éthérification. Cependant, le milieu réactionnel est différent. La méthode par solvant élimine les processus inhérents à la méthode aqueuse, tels que le trempage, l'essorage, la pulvérisation, le vieillissement, etc., et l'alcalinisation et l'éthérification sont toutes réalisées dans un malaxeur. L'inconvénient réside dans la faible contrôlabilité de la température, l'encombrement et le coût élevés. La production de différents équipements nécessite un contrôle strict de la température du système, du temps d'alimentation, etc., afin de garantir des produits d'excellente qualité et aux performances optimales. Son organigramme de processus est présenté dans la figure 2.
3
État de préparation du sodiumCarboxyméthylcelluloseà partir de sous-produits agricoles
Les sous-produits agricoles se caractérisent par leur variété et leur disponibilité, et peuvent être largement utilisés comme matières premières pour la préparation de la CMC. Actuellement, les matières premières utilisées pour la production de la CMC sont principalement la cellulose raffinée, notamment la fibre de coton, la fibre de manioc, la fibre de paille, la fibre de bambou et la fibre de paille de blé. Cependant, avec la promotion continue des applications de la CMC dans tous les secteurs d'activité, compte tenu des ressources existantes en matière de transformation des matières premières, l'utilisation de sources plus larges et moins coûteuses pour la préparation de la CMC deviendra une priorité.
Perspectives
La carboxyméthylcellulose sodique peut être utilisée comme émulsifiant, floculant, épaississant, agent chélateur, agent de rétention d'eau, adhésif, agent d'encollage, agent filmogène, etc. Elle est largement utilisée dans l'électronique, le cuir, les plastiques, l'impression, la céramique, la chimie courante et d'autres domaines. Grâce à ses excellentes performances et à sa large gamme d'applications, elle continue de développer de nouveaux domaines d'application. Aujourd'hui, grâce à la diffusion généralisée du concept de production chimique verte, la recherche étrangère surCMCLa technologie de préparation se concentre sur la recherche de matières premières biologiques bon marché et faciles à obtenir, ainsi que sur de nouvelles méthodes de purification de la CMC. Doté d'importantes ressources agricoles, mon pays est engagé dans la modification de la cellulose. En termes de technologie, il bénéficie des avantages des matières premières, mais il présente également des problèmes tels que l'incohérence du processus de préparation due à la diversité des sources de fibres de cellulose de biomasse et aux grandes différences de composants. L'utilisation adéquate des matières premières de biomasse présente encore des lacunes ; de nouvelles avancées dans ces domaines nécessitent donc des recherches approfondies.
Date de publication : 25 avril 2024