Kā tiek pagatavota nātrija karboksimetilceluloze?

Izmantojot celulozi kā izejvielu,CMC-Natika sagatavots divpakāpju metodē. Pirmais ir celulozes sārmināšanas process. Celuloze reaģē ar nātrija hidroksīdu, veidojot sārmainu celulozi, un pēc tam sārmainā celuloze reaģē ar hloretiķskābi, veidojot CMC-Na, ko sauc par ēterifikāciju.

Reakcijas sistēmai jābūt sārmainai. Šis process pieder pie Viljamsona ētera sintēzes metodes. Reakcijas mehānisms ir nukleofīla aizvietošana. Reakcijas sistēma ir sārmaina, un ūdens klātbūtnē tai ir pievienotas dažas blakusreakcijas, piemēram, nātrija glikolāts, glikolskābe un citi blakusprodukti. Blakusreakciju dēļ palielinās sārmu un ēterifikācijas aģenta patēriņš, tādējādi samazinot ēterifikācijas efektivitāti; vienlaikus blakusreakcijā var rasties nātrija glikolāts, glikolskābe un citi sāls piemaisījumi, kas izraisa produkta tīrības un veiktspējas samazināšanos. Lai nomāktu blakusreakcijas, ir nepieciešams ne tikai saprātīgi izmantot sārmus, bet arī kontrolēt ūdens daudzumu sistēmā, sārmu koncentrāciju un maisīšanas metodi, lai nodrošinātu pietiekamu sārmaināšanos. Vienlaikus jāņem vērā produkta prasības attiecībā uz viskozitāti un aizvietošanas pakāpi, un vispusīgi jāņem vērā maisīšanas ātrums un temperatūra. Kontrole un citi faktori palielina ēterifikācijas ātrumu un kavē blakusreakciju rašanos.

Atkarībā no dažādiem ēterifikācijas līdzekļiem CMC-Na rūpniecisko ražošanu var iedalīt divās kategorijās: uz ūdens bāzes veidota metode un uz šķīdinātāja bāzes veidota metode. Metodi, kurā reakcijas vidē izmanto ūdeni, sauc par ūdens vides metodi, un to izmanto sārmainas vides un zemas kvalitātes CMC-Na ražošanai. Metodi, kurā reakcijas vidē izmanto organisko šķīdinātāju, sauc par šķīdinātāja metodi, un tā ir piemērota vidējas un augstas kvalitātes CMC-Na ražošanai. Šīs divas reakcijas tiek veiktas mīcīšanas iekārtā, kas pieder pie mīcīšanas procesa un pašlaik ir galvenā CMC-Na ražošanas metode.

Ūdens vides metode:

Ūdens bāzes metode ir agrāks rūpnieciskās ražošanas process, kurā sārmainā celuloze un ēterifikācijas aģents reaģē brīvu sārmu un ūdens apstākļos. Sārmināšanas un ēterifikācijas laikā sistēmā nav organiskas vides. Ūdens vides metodes aprīkojuma prasības ir samērā vienkāršas, prasa mazākas investīcijas un ir zemas izmaksas. Trūkums ir liela daudzuma šķidras vides trūkums, reakcijas radītais siltums paaugstina temperatūru, paātrina blakusreakciju ātrumu, noved pie zemas ēterifikācijas efektivitātes un sliktas produkta kvalitātes. Šo metodi izmanto vidējas un zemas kvalitātes CMC-Na produktu, piemēram, mazgāšanas līdzekļu, tekstilizstrādājumu līmvielu un tamlīdzīgu līdzekļu, pagatavošanai.

Šķīdinātāja metode:

Šķīdinātāja metodi sauc arī par organiskā šķīdinātāja metodi, un tās galvenā iezīme ir tā, ka sārmināšanas un ēterifikācijas reakcijas tiek veiktas organiskā šķīdinātāja kā reakcijas vides (atšķaidītāja) apstākļos. Atkarībā no reaktīvā atšķaidītāja daudzuma to iedala mīcīšanas metodē un suspensijas metodē. Šķīdinātāja metode ir tāda pati kā ūdens metodes reakcijas process, un tā arī sastāv no diviem posmiem: sārmināšanas un ēterifikācijas, taču šo divu posmu reakcijas vide ir atšķirīga. Šķīdinātāja metode ietaupa ūdens metodei raksturīgo sārmu mērcēšanas, presēšanas, drupināšanas, novecošanas un tā tālāk procesu, un sārmināšana un ēterifikācija tiek veikta mīcīšanas mašīnā. Trūkums ir relatīvi slikta temperatūras kontrolējamība, kā arī augstas vietas prasības un izmaksas. Protams, dažādu iekārtu izkārtojumu ražošanai ir stingri jākontrolē sistēmas temperatūra, padeves laiks utt., lai varētu sagatavot produktus ar izcilu kvalitāti un veiktspēju.