Kā pagatavot CMC nātrija karboksimetilcelulozi?

Nātrija karboksimetilceluloze (CMC)ir karboksimetilēts celulozes atvasinājums, kas pazīstams arī kā celulozes sveķi, un tas ir vissvarīgākais jonu celulozes sveķi. CMC parasti ir anjonu polimēru savienojums, ko iegūst, dabiskai celulozei reaģējot ar kodīgu sārmu un monohloretiķskābi. Savienojuma molekulmasa svārstās no desmitiem miljonu līdz vairākiem miljoniem.

【Īpašības】 Balts pulveris, bez smaržas, šķīst ūdenī, veidojot augstas viskozitātes šķīdumu, nešķīst etanolā un citos šķīdinātājos.

【Pielietojums】 Tam ir suspensijas un emulgācijas funkcijas, laba kohēzija un sāls izturība, un to sauc par “industriālo mononātrija glutamātu”, ko plaši izmanto.

CMC sagatavošana

Atbilstoši dažādām ēterizācijas vidēm CMC rūpniecisko ražošanu var iedalīt divās kategorijās: metode uz ūdens bāzes un metode uz šķīdinātāju bāzes. Ūdens izmantošanas metodi kā reakcijas vidi sauc par ūdens bāzes metodi, ko izmanto sārmainas vides un zemas kvalitātes CMC ražošanai; metodi, kurā kā reakcijas vidi izmanto organisko šķīdinātāju, sauc par šķīdinātāja metodi, kas ir piemērota vidējas un augstas kvalitātes CMC ražošanai. Abas šīs reakcijas tiek veiktas mīcīšanas iekārtā, kas pieder mīcīšanas procesam un pašlaik ir galvenā CMC ražošanas metode.

1

metode uz ūdens bāzes

Ūdens bāzes metode ir agrāks rūpnieciskās ražošanas process, kurā sārmu celuloze tiek reaģēta ar ēterificējošu līdzekli brīva sārma un ūdens apstākļos. Sārmināšanas un ēterizācijas procesā sistēmā nav organiskas vides. Ūdens metodes aprīkojuma prasības ir salīdzinoši vienkāršas, ar mazākiem ieguldījumiem un zemām izmaksām. Trūkums ir tāds, ka trūkst liela daudzuma šķidrās vides, un reakcijas radītais siltums paaugstina temperatūru, kas paātrina blakusreakciju ātrumu, kā rezultātā samazinās ēterizācijas efektivitāte un slikta produkta kvalitāte. Šo metodi izmanto, lai sagatavotu vidējas un zemas kvalitātes CMC produktus, piemēram, mazgāšanas līdzekļus, tekstilizstrādājumu līmvielas utt.

2

šķīdinātāja metode

Šķīdinātāja metode ir pazīstama arī kā organiskā šķīdinātāja metode. Tās galvenā iezīme ir tāda, ka sārmināšanas un ēterizācijas reakcijas tiek veiktas ar nosacījumu, ka organiskais šķīdinātājs tiek izmantots kā reakcijas vide (atšķaidītājs). Pēc reakcijas šķīdinātāja daudzuma to iedala mīcīšanas metodē un vircas metodē. Šķīdinātāja metode ir tāda pati kā ūdens metodes reakcijas process, un tā sastāv arī no diviem sārmināšanas un ēterizācijas posmiem, taču šo divu posmu reakcijas vide ir atšķirīga. Šķīdinātāja metode novērš procesus, kas raksturīgi metodei uz ūdens bāzes, piemēram, mērcēšanu, saspiešanu, pulverizēšanu, novecošanu utt., un sārmināšana un ēterifikācija tiek veikta mīcītājā. Trūkums ir tas, ka temperatūras regulējamība ir salīdzinoši slikta, telpas nepieciešamība un augstas izmaksas. Protams, dažādu iekārtu izkārtojumu ražošanai ir stingri jākontrolē sistēmas temperatūra, padeves laiks utt., lai varētu pagatavot produktus ar izcilu kvalitāti un veiktspēju. Tās procesa plūsmas diagramma ir parādīta 2. attēlā.

3

Nātrija sagatavošanas statussKarboksimetilcelulozeno lauksaimniecības blakusproduktiem

Augkopības blakusproduktiem piemīt daudzveidības un vieglas pieejamības īpašības, un tos var plaši izmantot kā izejvielas CMC pagatavošanai. Pašlaik CMC ražošanas izejvielas galvenokārt ir rafinēta celuloze, tai skaitā kokvilnas šķiedra, manioka šķiedra, salmu šķiedra, bambusa šķiedra, kviešu salmu šķiedra utt. Tomēr, nepārtraukti popularizējot CMC pielietojumu visās dzīves jomās, esošajos izejvielu pārstrādes resursos noteikti tiks pievērsta uzmanība tam, kā CMC pagatavošanai izmantot lētākus un plašākus izejvielu avotus.

Outlook

Nātrija karboksimetilcelulozi var izmantot kā emulgatoru, flokulantu, biezinātāju, helātu veidojošu līdzekli, ūdeni aizturošu līdzekli, līmi, līmvielas, plēves veidojošo materiālu u.c. Plaši izmanto elektronikā, ādā, plastmasā, poligrāfijā, keramikā, ikdienas lietošanā Ķīmiskajā un citās jomās, un, pateicoties izcilai veiktspējai un plašam pielietojumam, tas joprojām ir arvien jauns. Mūsdienās, plaši izplatot zaļās ķīmiskās ražošanas jēdzienu, ārvalstu pētījumi parCMCsagatavošanas tehnoloģija ir vērsta uz lētu un viegli iegūstamu bioloģisko izejvielu un jaunu metožu meklēšanu CMC attīrīšanai. Kā valsts ar lieliem lauksaimniecības resursiem mana valsts ir celulozes modifikācijā Tehnoloģiju ziņā tai ir izejvielu priekšrocības, taču ir arī tādas problēmas kā sagatavošanas procesa nekonsekvence, ko izraisa dažādi biomasas celulozes šķiedru avoti un lielas komponentu atšķirības. Joprojām ir trūkumi biomasas materiālu izmantošanas adekvātībā, tāpēc turpmāki sasniegumi šajās jomās ir jāveic plaši pētījumi.