Naudojant celiuliozę kaip žaliavą,CMC-Nabuvo paruoštas dviejų etapų metodu. Pirmasis yra celiuliozės šarminimo procesas. Celiuliozė reaguoja su natrio hidroksidu, kad susidarytų šarminė celiuliozė, o tada šarminė celiuliozė reaguoja su chloracto rūgštimi, kad susidarytų CMC-Na, kuris vadinamas eterinimu.
Reakcijos sistema turi būti šarminė. Šis procesas priklauso Williamson eterio sintezės metodui. Reakcijos mechanizmas yra nukleofilinis pakaitalas. Reakcijos sistema yra šarminė ir ją lydi kai kurios šalutinės reakcijos esant vandeniui, pvz., natrio glikolatas, glikolio rūgštis ir kiti šalutiniai produktai. Dėl šalutinių reakcijų padidės šarmų ir eterinimo agento sunaudojimas, taip sumažinant eterinimo efektyvumą; Tuo pačiu metu šalutinėje reakcijoje gali susidaryti natrio glikolatas, glikolio rūgštis ir daugiau druskos priemaišų, dėl kurių sumažėja produkto grynumas ir našumas. Šalutinėms reakcijoms slopinti būtina ne tik protingai naudoti šarmą, bet ir kontroliuoti vandens sistemos kiekį, šarmų koncentraciją bei maišymo būdą, kad būtų pakankamai šarminamas. Tuo pačiu metu reikia atsižvelgti į produkto klampumo ir pakeitimo laipsnio reikalavimus, taip pat visapusiškai atsižvelgti į maišymo greitį ir temperatūrą. Kontrolės ir kiti veiksniai padidina eterinimosi greitį ir slopina šalutinių reakcijų atsiradimą.
Pagal skirtingas eterinimo terpes CMC-Na pramoninę gamybą galima suskirstyti į dvi kategorijas: vandens pagrindu pagamintą metodą ir tirpiklio metodą. Metodas, kai reakcijos terpė naudojamas vanduo, vadinamas vandens terpės metodu, kuris naudojamas šarminei terpei ir žemos kokybės CMC-Na gaminti. Organinio tirpiklio kaip reakcijos terpės naudojimo būdas vadinamas tirpiklio metodu, kuris tinka vidutinės ir aukštos kokybės CMC-Na gamybai. Šios dvi reakcijos atliekamos minkymo įrenginyje, kuris priklauso minkymo procesui ir šiuo metu yra pagrindinis CMC-Na gamybos būdas.
Vandens terpės metodas:
Vandens metodas yra ankstesnis pramoninės gamybos procesas, kurio metu šarminė celiuliozė ir eterinimo agentas reaguoja laisvo šarmo ir vandens sąlygomis. Šarminimo ir eterinimo metu sistemoje nėra organinės terpės. Vandens terpės metodo įrangos reikalavimai yra gana paprasti, su mažesnėmis investicijomis ir mažomis sąnaudomis. Trūkumas – didelio kiekio skystos terpės trūkumas, reakcijos metu susidaranti šiluma padidina temperatūrą, pagreitina šalutinių reakcijų greitį, lemia žemą eterinimo efektyvumą, prastą produkto kokybę. Metodas naudojamas ruošiant vidutinės ir žemos kokybės CMC-Na gaminius, tokius kaip plovikliai, tekstilės klijavimo priemonės ir pan.
Tirpiklio metodas:
Tirpiklio metodas taip pat vadinamas organinio tirpiklio metodu, o jo pagrindinė ypatybė yra ta, kad šarminimo ir eterinimo reakcijos vykdomos naudojant organinį tirpiklį kaip reakcijos terpę (skiediklį). Pagal reaktyvaus skiediklio kiekį jis skirstomas į minkymo metodą ir srutų metodą. Tirpiklio metodas yra toks pat kaip vandens metodo reakcijos procesas, taip pat susideda iš dviejų šarminimo ir eterinimo etapų, tačiau šių dviejų etapų reakcijos terpė skiriasi. Tirpiklio metodas leidžia sutaupyti mirkymo šarmų, spaudimo, smulkinimo, senėjimo ir tt, būdingo vandens metodui, o šarminimas ir eterinimas atliekami minkyklėje. Trūkumas yra tas, kad temperatūros valdymas yra gana prastas, o vietos poreikis ir kaina yra dideli. Žinoma, gaminant skirtingus įrangos išdėstymus, būtina griežtai kontroliuoti sistemos temperatūrą, padavimo laiką ir pan., kad būtų galima paruošti puikios kokybės ir našumo gaminius.
Paskelbimo laikas: 2024-04-25