카르복시메틸셀룰로오스나트륨(CMC)셀룰로스의 카르복시메틸화 유도체로, 셀룰로스 검이라고도 하며, 가장 중요한 이온성 셀룰로스 검입니다. CMC는 일반적으로 천연 셀룰로스를 가성 알칼리 및 모노클로로아세트산과 반응시켜 얻는 음이온성 고분자 화합물입니다. 이 화합물의 분자량은 수천만에서 수백만에 이릅니다.
【성질】흰색 분말, 무취, 물에 녹아 고점도 용액을 형성하고 에탄올 및 기타 용매에는 녹지 않습니다.
【용도】 현탁 및 유화 기능이 뛰어나 응집력, 내염성이 좋으며, "공업용 글루탐산나트륨"으로 불리며 널리 사용됩니다.
CMC 준비
CMC의 산업적 생산은 에테르화 매체의 종류에 따라 수계법과 용매법, 두 가지로 나눌 수 있습니다. 물을 반응 매체로 사용하는 방법은 수계법이라고 하며, 알칼리성 매체 및 저품위 CMC 생산에 사용됩니다. 유기 용매를 반응 매체로 사용하는 방법은 용매법이라고 하며, 중품위 및 고급 CMC 생산에 적합합니다. 두 반응 모두 니더(kneader)에서 진행되며, 니더는 반죽 공정에 속하며 현재 CMC 생산의 주요 방법입니다.
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수성 방법
수인성 공정은 알칼리 셀룰로스를 유리 알칼리와 물의 조건에서 에테르화제와 반응시키는 초기 산업 생산 공정입니다. 알칼리화 및 에테르화 공정에는 시스템 내에 유기 매질이 존재하지 않습니다. 수인성 공정은 장비 요구 사항이 비교적 간단하고 투자 비용이 적으며 비용이 저렴합니다. 단점은 다량의 액체 매질이 부족하고 반응으로 발생하는 열로 인해 온도가 상승하여 부반응 속도가 빨라져 에테르화 효율이 낮아지고 제품 품질이 저하된다는 것입니다. 이 공정은 세제, 섬유 사이징제 등과 같은 중급 및 저급 CMC 제품을 제조하는 데 사용됩니다.
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용매법
용매법은 유기 용매법이라고도 합니다. 주요 특징은 유기 용매를 반응 매질(희석제)로 사용하는 조건에서 알칼리화 및 에테르화 반응을 진행한다는 것입니다. 반응 희석제의 양에 따라 혼련법과 슬러리법으로 나뉩니다. 용매법은 수성법의 반응 과정과 동일하며, 알칼리화와 에테르화의 두 단계로 구성되지만, 두 단계의 반응 매질이 다릅니다. 용매법은 수성법에 내재된 침지, 압착, 분쇄, 숙성 등의 공정을 생략하고, 알칼리화와 에테르화를 모두 혼련기에서 진행합니다. 단점은 온도 제어성이 상대적으로 낮고, 공간 요구 사항과 비용이 높다는 것입니다. 물론, 다양한 장비 레이아웃을 생산하기 위해서는 시스템 온도, 공급 시간 등을 엄격하게 제어해야 품질과 성능이 우수한 제품을 제조할 수 있습니다. 그림 2는 그 프로세스 흐름도를 보여준다.
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나트륨 제조 상태카르복시메틸셀룰로오스농업 부산물로부터
작물 부산물은 다양성과 쉬운 이용성이라는 특징을 가지고 있어 CMC 제조 원료로 널리 사용될 수 있습니다. 현재 CMC 생산 원료는 주로 면섬유, 카사바 섬유, 짚섬유, 대나무 섬유, 밀짚 섬유 등을 포함한 정제 셀룰로스입니다. 그러나 생활 전반에 걸쳐 CMC 활용이 지속적으로 확대됨에 따라, 기존의 원료 가공 자원 하에서 CMC 제조에 더 저렴하고 광범위한 원료 공급원을 활용하는 방안이 핵심 과제가 될 것입니다.
시야
카르복시메틸셀룰로오스나트륨은 유화제, 응집제, 증점제, 킬레이트제, 보수제, 접착제, 사이징제, 필름 형성제 등으로 사용될 수 있습니다. 전자, 가죽, 플라스틱, 인쇄, 세라믹, 일상 화학 및 기타 분야에서 널리 사용되고 있으며, 뛰어난 성능과 광범위한 용도 덕분에 새로운 응용 분야를 끊임없이 개발하고 있습니다. 오늘날 친환경 화학 생산 개념이 널리 보급됨에 따라, 해외에서도 관련 연구가 활발히 진행되고 있습니다.씨엠씨제조 기술은 저렴하고 쉽게 구할 수 있는 생물학적 원료와 CMC 정제를 위한 새로운 방법을 찾는 데 중점을 두고 있습니다. 농업 자원이 풍부한 우리나라는 셀룰로스 개질 기술에 중점을 두고 있습니다. 기술 측면에서는 원료의 장점이 있지만, 바이오매스 셀룰로스 섬유의 다양한 공급원으로 인해 제조 공정의 일관성이 떨어지고 성분 차이가 큰 등의 문제점도 있습니다. 바이오매스 원료 활용의 적절성에는 여전히 미흡한 부분이 있으므로, 이러한 분야에서 더 많은 성과를 달성하기 위해서는 광범위한 연구가 필요합니다.
게시 시간: 2024년 4월 25일