Korištenjem celuloze kao sirovine,CMC-Napripremljen je dvostupanjskom metodom. Prvi je proces alkalizacije celuloze. Celuloza reagira s natrijevim hidroksidom kako bi nastala alkalna celuloza, a zatim alkalna celuloza reagira s kloroctenom kiselinom kako bi nastala CMC-Na, što se naziva eterifikacijom.
Reakcijski sustav mora biti alkalan. Ovaj proces pripada Williamsonovoj metodi sinteze etera. Mehanizam reakcije je nukleofilna supstitucija. Reakcijski sustav je alkalan i popraćen je nekim nuspojavama u prisutnosti vode, poput natrijevog glikolata, glikolne kiseline i drugih nusprodukata. Zbog postojanja nuspojava, potrošnja lužine i sredstva za eterifikaciju će se povećati, čime se smanjuje učinkovitost eterifikacije; istovremeno, u nuspojavi mogu nastati nečistoće natrijevog glikolata, glikolne kiseline i drugih soli, što uzrokuje smanjenje čistoće i performansi produkta. Kako bi se suzbile nuspojave, potrebno je ne samo razumno koristiti lužinu, već i kontrolirati količinu vode u sustavu, koncentraciju lužine i metodu miješanja radi dovoljne alkalizacije. Istovremeno, treba uzeti u obzir zahtjeve proizvoda u pogledu viskoznosti i stupnja supstitucije, a brzinu miješanja i temperaturu treba sveobuhvatno razmotriti. Kontrola i drugi čimbenici povećavaju brzinu eterifikacije i inhibiraju pojavu nuspojava.
Prema različitim medijima za eterifikaciju, industrijska proizvodnja CMC-Na može se podijeliti u dvije kategorije: metoda na bazi vode i metoda na bazi otapala. Metoda koja koristi vodu kao reakcijski medij naziva se metoda vodenog medija, koja se koristi za proizvodnju alkalnog medija i niskokvalitetnog CMC-Na. Metoda koja koristi organsko otapalo kao reakcijski medij naziva se metoda otapala, koja je prikladna za proizvodnju srednjeg i visokog CMC-Na. Ove dvije reakcije provode se u gnječilici, što spada u proces gnječenja i trenutno je glavna metoda za proizvodnju CMC-Na.
Metoda vodenog medija:
Metoda na bazi vode je raniji industrijski proizvodni proces koji se sastoji od reakcije alkalne celuloze i sredstva za eterifikaciju pod uvjetima slobodne alkalije i vode. Tijekom alkalizacije i eterifikacije u sustavu nema organskog medija. Zahtjevi za opremu metode na bazi vodenog medija su relativno jednostavni, s manjim ulaganjima i niskim troškovima. Nedostatak je nedostatak velike količine tekućeg medija, toplina stvorena reakcijom povećava temperaturu, ubrzava brzinu nuspojava, dovodi do niske učinkovitosti eterifikacije i loše kvalitete proizvoda. Metoda se koristi za pripremu CMC-Na proizvoda srednje i niske kvalitete, kao što su deterdženti, sredstva za zgladnjivanje tekstila i slično.
Metoda s otapalom:
Metoda s otapalom naziva se i metoda s organskim otapalom, a njezina glavna značajka je da se reakcije alkalizacije i eterifikacije provode pod uvjetima organskog otapala kao reakcijskog medija (razrjeđivača). Prema količini reaktivnog razrjeđivača, dijeli se na metodu gnječenja i metodu suspenzije. Metoda s otapalom ista je kao i reakcijski proces metode s vodom i sastoji se od dvije faze alkalizacije i eterifikacije, ali reakcijski medij ove dvije faze je drugačiji. Metoda s otapalom štedi proces namakanja u lužini, prešanja, drobljenja, starenja i tako dalje, što je svojstveno metodi s vodom, a alkalizacija i eterifikacija se provode u gnječilici. Nedostatak je što je kontrola temperature relativno slaba, a prostorni zahtjevi i troškovi su visoki. Naravno, za proizvodnju različitih rasporeda opreme potrebno je strogo kontrolirati temperaturu sustava, vrijeme punjenja itd., kako bi se mogli pripremiti proizvodi izvrsne kvalitete i performansi.
Vrijeme objave: 25. travnja 2024.