Nātrija karboksimetilceluloze (CMC)ir karboksimetilēts celulozes atvasinājums, kas pazīstams arī kā celulozes sveķi, un ir vissvarīgākā jonu celulozes sveķu viela. CMC parasti ir anjonu polimēru savienojums, kas iegūts, dabiskajai 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 plaši izmanto kā “rūpniecisko mononātrija glutamātu”.
CMC sagatavošana
Atkarībā no ēterifikācijas vides, CMC 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 bāzes metodi, un to izmanto sārmainas vides un zemas kvalitātes CMC ražošanai; metodi, kurā reakcijas vidē izmanto organisko šķīdinātāju, sauc par šķīdinātāja metodi, un tā ir piemērota vidējas un augstas kvalitātes CMC ražošanai. Abas šīs reakcijas tiek veiktas mīcīšanas iekārtā, kas pieder pie mīcīšanas procesa un pašlaik ir galvenā CMC ražošanas metode.
1
ūdens bāzes metode
Ūdens bāzes metode ir agrāks rūpnieciskās ražošanas process, kurā sārmainā celuloze reaģē ar ēterificējošu aģentu brīvu sārmu un ūdens apstākļos. Sārmināšanas un ēterifikācijas procesā sistēmā nav organiskas vides. Ūdens bāzes metodes aprīkojuma prasības ir samērā vienkāršas, prasa mazākas investīcijas un ir zemas izmaksas. Trūkums ir tāds, ka trūkst liela daudzuma šķidras vides, un reakcijas radītais siltums paaugstina temperatūru, kas paātrina blakusreakciju ātrumu, kā rezultātā ēterifikācijas efektivitāte ir zema un produkta kvalitāte ir slikta. Šo metodi izmanto vidējas un zemas kvalitātes CMC produktu, piemēram, mazgāšanas līdzekļu, tekstilizstrādājumu līmvielu u.c., pagatavošanai.
2
šķīdinātāja metode
Šķīdinātāja metode ir pazīstama arī kā organiskā šķīdinātāja metode. Tās galvenā iezīme ir tā, ka sārmināšanas un ēterifikācijas reakcijas tiek veiktas ar nosacījumu, ka organiskais šķīdinātājs tiek izmantots kā reakcijas vide (atšķaidītājs). Atkarībā no reakcijas atšķaidītāja daudzuma to iedala mīcīšanas metodē un suspensijas metodē. Šķīdinātāja metode ir tāda pati kā ūdens bāzes metodes reakcijas process, un tā arī sastāv no diviem posmiem: sārmināšanas un ēterifikācijas, taču šo divu posmu reakcijas vide ir atšķirīga. Šķīdinātāja metode izslēdz ūdens bāzes metodei raksturīgos procesus, piemēram, mērcēšanu, izspiešanu, pulverizēšanu, novecošanu utt., un sārmināšana un ēterifikācija tiek veikta mīcīšanas mašīnā. Trūkums ir relatīvi slikta temperatūras kontrolējamība, nepieciešamā vieta un augstās izmaksas. Protams, dažādu iekārtu izkārtojumu ražošanai ir stingri jākontrolē sistēmas temperatūra, padeves laiks utt., lai varētu sagatavot produktus ar izcilu kvalitāti un veiktspēju. Tās procesa plūsmas shēma ir parādīta 2. attēlā.
3
Nātrija sagatavošanas statussKarboksimetilcelulozeno lauksaimniecības blakusproduktiem
Augkopības blakusproduktiem piemīt daudzveidība un viegla pieejamība, un tos var plaši izmantot kā izejvielas CMC ražošanai. Pašlaik CMC ražošanas izejvielas galvenokārt ir rafinēta celuloze, tostarp kokvilnas šķiedra, maniokas šķiedra, salmu šķiedra, bambusa šķiedra, kviešu salmu šķiedra utt. Tomēr, nepārtraukti popularizējot CMC pielietojumu visās dzīves jomās, izmantojot esošos izejvielu pārstrādes resursus, uzmanības centrā noteikti kļūs tas, kā izmantot lētākus un plašākus izejvielu avotus CMC ražošanai.
Perspektīva
Nātrija karboksimetilcelulozi var izmantot kā emulgatoru, flokulantu, biezinātāju, helātu veidotāju, ūdeni aizturošu līdzekli, līmi, līmēšanas līdzekli, plēvi veidojošu materiālu utt. To plaši izmanto elektronikā, ādas izstrādājumos, plastmasā, poligrāfijā, keramikā, ikdienas ķīmijas un citās jomās, un, pateicoties tās lieliskajai veiktspējai un plašajam pielietojuma klāstam, tā joprojām pastāvīgi attīsta jaunas pielietojuma jomas. Mūsdienās, plaši izplatoties zaļās ķīmiskās ražošanas koncepcijai, ārvalstu pētījumi parCMCSagatavošanas tehnoloģija koncentrējas uz lētu un viegli iegūstamu bioloģisko izejvielu meklēšanu un jaunām CMC attīrīšanas metodēm. Kā valsts ar lieliem lauksaimniecības resursiem, mana valsts ir celulozes modifikācijas jomā. Tehnoloģiju ziņā tai ir izejvielu priekšrocības, taču pastāv arī tādas problēmas kā nekonsekvence sagatavošanas procesā, ko izraisa dažādi biomasas celulozes šķiedru avoti un lielas atšķirības komponentos. Joprojām pastāv trūkumi biomasas materiālu izmantošanas atbilstībā, tāpēc šajās jomās ir jāveic turpmāki sasniegumi, veicot plašus pētījumus.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 25. aprīlis