셀룰로오스를 원료로 사용하여CMC-나두 단계의 방법으로 제조되었습니다. 첫 번째는 셀룰로스의 알칼리화 과정입니다. 셀룰로스를 수산화나트륨과 반응시켜 알칼리 셀룰로스를 생성하고, 이어서 알칼리 셀룰로스를 클로로아세트산과 반응시켜 CMC-Na를 생성하는데, 이를 에테르화라고 합니다.
반응계는 알칼리성이어야 합니다. 이 공정은 윌리엄슨 에테르 합성법에 속하며, 반응 메커니즘은 친핵성 치환 반응입니다. 반응계는 알칼리성이며, 물이 존재할 경우 글리콜산나트륨, 글리콜산 및 기타 부산물과 같은 부반응이 발생합니다. 부반응으로 인해 알칼리 및 에테르화제의 소비량이 증가하여 에테르화 효율이 저하됩니다. 또한, 부반응 과정에서 글리콜산나트륨, 글리콜산 및 기타 염 불순물이 생성되어 제품의 순도 및 성능 저하를 초래할 수 있습니다. 부반응을 억제하려면 알칼리를 적절하게 사용하는 것뿐만 아니라, 물의 양, 알칼리 농도, 교반 방법을 조절하여 충분한 알칼리화를 달성해야 합니다. 동시에 제품의 점도 및 치환도에 대한 요구 사항을 고려해야 하며, 교반 속도와 온도도 종합적으로 고려해야 합니다. 이러한 요소들을 조절하여 에테르화 속도를 높이고 부반응 발생을 억제해야 합니다.
CMC-Na의 산업적 생산은 에테르화 매체의 종류에 따라 수계법과 용매계법, 두 가지로 나눌 수 있습니다. 물을 반응 매체로 사용하는 방법을 수계법이라고 하며, 알칼리성 매체와 저품위 CMC-Na를 생산하는 데 사용됩니다. 유기 용매를 반응 매체로 사용하는 방법을 용매법이라고 하며, 중품위 및 고급 CMC-Na 생산에 적합합니다. 이 두 가지 반응은 니더(kneader)에서 수행되는데, 니더는 반죽 공정에 속하며 현재 CMC-Na 생산의 주요 방법입니다.
물 매체 방법：
수성법은 알칼리 셀룰로스 및 에테르화제를 자유 알칼리 및 물의 조건 하에서 반응시키는, 초기 산업 생산 공정입니다. 알칼리화 및 에테르화 반응에는 시스템 내에 유기 매질이 존재하지 않습니다. 수성 매질법은 장비 요건이 비교적 간단하고 투자 비용이 적으며 비용도 저렴합니다. 단점은 다량의 액체 매질이 부족하고, 반응으로 발생하는 열로 인해 온도가 상승하고, 부반응 속도가 빨라지며, 에테르화 효율이 낮아지고 제품 품질이 저하된다는 것입니다. 이 방법은 세제, 섬유 사이징제 등과 같은 중급 및 저급 CMC-Na 제품을 제조하는 데 사용됩니다.
용매법：
용매법은 유기 용매법이라고도 하며, 주요 특징은 유기 용매를 반응 매질(희석제)로 하여 알칼리화 및 에테르화 반응을 진행한다는 것이다. 반응성 희석제의 양에 따라 혼련법과 슬러리법으로 나뉜다. 용매법은 수법의 반응 과정과 동일하며, 알칼리화와 에테르화의 두 단계로 구성되지만, 두 단계의 반응 매질이 다르다. 용매법은 수법에 내재된 알칼리 침지, 압착, 파쇄, 숙성 등의 공정을 생략하고, 알칼리화와 에테르화를 모두 혼련기에서 진행한다. 단점은 온도 조절성이 상대적으로 떨어지고, 설치 공간과 비용이 높다는 것이다. 물론, 다양한 장비 레이아웃을 생산하기 위해서는 시스템 온도, 공급 시간 등을 엄격하게 제어해야 품질과 성능이 우수한 제품을 제조할 수 있다.
게시 시간: 2024년 4월 25일