Naudojant celiuliozę kaip žaliavą,CMC-Nabuvo pagamintas dviem etapais. Pirmasis yra celiuliozės šarminimo procesas. Celiuliozė reaguoja su natrio hidroksidu ir susidaro šarminė celiuliozė, o tada šarminė celiuliozė reaguoja su chloracto rūgštimi ir susidaro CMC-Na, tai vadinama eterifikacija.
Reakcijos sistema turi būti šarminė. Šis procesas priklauso Williamsono eterio sintezės metodui. Reakcijos mechanizmas yra nukleofilinis pakeitimas. Reakcijos sistema yra šarminė, o esant vandeniui, ją lydi kai kurios šalutinės reakcijos, tokios kaip natrio glikolatas, glikolio rūgštis ir kiti šalutiniai produktai. Dėl šalutinių reakcijų padidės šarmo ir eterinimo agento sunaudojimas, todėl sumažės eterinimo efektyvumas; tuo pačiu metu šalutinėje reakcijoje gali susidaryti natrio glikolatas, glikolio rūgštis ir kitos druskos priemaišos, dėl kurių sumažėja produkto grynumas ir našumas. Siekiant slopinti šalutines reakcijas, būtina ne tik saikingai naudoti šarmą, bet ir kontroliuoti vandens kiekį sistemoje, šarmo koncentraciją ir maišymo būdą, kad būtų užtikrintas pakankamas šarminimas. Tuo pačiu metu reikėtų atsižvelgti į produkto klampumo ir pakeitimo laipsnio reikalavimus, o maišymo greitis ir temperatūra turėtų būti visapusiškai įvertinti. Kontrolė ir kiti veiksniai padidina eterinimo greitį ir slopina šalutinių reakcijų atsiradimą.
Pagal skirtingas eterinimo terpes, pramoninę CMC-Na gamybą galima suskirstyti į dvi kategorijas: vandens pagrindu ir tirpiklio pagrindu. Metodas, kuriame reakcijos terpėje naudojamas vanduo, vadinamas vandens terpės metodu ir naudojamas šarminei terpei bei žemos kokybės CMC-Na gamybai. Metodas, kuriame reakcijos terpėje naudojamas organinis tirpiklis, vadinamas tirpiklio metodu ir tinka vidutinės bei aukštos kokybės CMC-Na gamybai. Šios dvi reakcijos atliekamos minkymo mašinoje, kuri priklauso minkymo procesui ir šiuo metu yra pagrindinis CMC-Na gamybos būdas.
Vandens terpės metodas:
Vandeninis metodas yra ankstesnis pramoninės gamybos procesas, kurio metu šarminė celiuliozė ir eterinimo agentas reaguoja laisvojo šarmo ir vandens sąlygomis. Šarminimo ir eterinimo metu sistemoje nėra organinės terpės. Vandeninio metodo įrangos reikalavimai yra gana paprasti, reikalauja mažiau investicijų ir yra pigūs. Trūkumas yra didelis skystos terpės kiekis, reakcijos metu susidaranti šiluma padidina temperatūrą, pagreitina šalutines reakcijas, lemia mažą eterinimo efektyvumą ir prastą produkto kokybę. Šis metodas naudojamas vidutinės ir žemos kokybės CMC-Na produktams, tokiems kaip plovikliai, tekstilės klijai ir pan., gaminti.
Tirpiklio metodas:
Tirpiklio metodas dar vadinamas organinio tirpiklio metodu, o jo pagrindinis bruožas yra tas, kad šarminimo ir eterinimo reakcijos vykdomos organinio tirpiklio kaip reakcijos terpės (skiediklio) sąlygomis. Pagal reaktyvaus skiediklio kiekį jis skirstomas į minkymo metodą ir srutos metodą. Tirpiklio metodas yra toks pat kaip vandens metodo reakcijos procesas ir taip pat susideda iš dviejų šarminimo ir eterinimo etapų, tačiau šių dviejų etapų reakcijos terpė yra skirtinga. Tirpiklio metodas taupo šarmo mirkymo, presavimo, smulkinimo, brandinimo ir kitus procesus, būdingus vandens metodui, o šarminimas ir eterinimas atliekami minkytuve. Trūkumas yra tas, kad temperatūros valdymas yra gana prastas, o vietos poreikis ir kaina yra dideli. Žinoma, norint pagaminti skirtingų išdėstymų įrangą, būtina griežtai kontroliuoti sistemos temperatūrą, tiekimo laiką ir kt., kad būtų galima paruošti puikios kokybės ir našumo produktus.
Įrašo laikas: 2024 m. balandžio 25 d.