Natriumcarboxymethylcellulose (CMC)CMC is een gecarboxymethyliseerd derivaat van cellulose, ook wel bekend als cellulosegom, en is de belangrijkste ionische cellulosegom. CMC is meestal een anionische polymeerverbinding die wordt verkregen door natuurlijke cellulose te laten reageren met een bijtende alkali en monochloorazijnzuur. Het molecuulgewicht van de verbinding varieert van tientallen miljoenen tot enkele miljoenen.
【Eigenschappen】Wit poeder, geurloos, oplosbaar in water tot een zeer viskeuze oplossing, onoplosbaar in ethanol en andere oplosmiddelen.
【Toepassing】Het heeft de functies van suspensie en emulgering, goede cohesie en zoutbestendigheid, en staat bekend als "industrieel mononatriumglutamaat", dat veelvuldig wordt gebruikt.
Voorbereiding van CMC
Afhankelijk van het gebruikte etherificatiemedium kan de industriële productie van CMC worden onderverdeeld in twee categorieën: de watergebaseerde methode en de oplosmiddelgebaseerde methode. De methode waarbij water als reactiemedium wordt gebruikt, wordt de watergebaseerde methode genoemd en is geschikt voor de productie van alkalische CMC van gemiddelde en lage kwaliteit. De methode waarbij een organisch oplosmiddel als reactiemedium wordt gebruikt, wordt de oplosmiddelmethode genoemd en is geschikt voor de productie van CMC van gemiddelde en hoge kwaliteit. Beide reacties worden uitgevoerd in een kneedmachine en vallen onder het kneedproces, wat momenteel de belangrijkste methode is voor de productie van CMC.
1
methode op waterbasis
De watergedragen methode is een ouder industrieel productieproces waarbij alkalische cellulose reageert met een etherificatiemiddel in aanwezigheid van vrije alkali en water. Tijdens het alkaliserings- en etherificatieproces is er geen organisch medium in het systeem aanwezig. De apparatuur die nodig is voor de watergedragen methode is relatief eenvoudig, met een lage investering en lage kosten. Het nadeel is het gebrek aan een grote hoeveelheid vloeibaar medium en de warmte die vrijkomt bij de reactie verhoogt de temperatuur, waardoor nevenreacties sneller verlopen en de etherificatie-efficiëntie en de productkwaliteit lager zijn. Deze methode wordt gebruikt voor de productie van CMC-producten van gemiddelde en lage kwaliteit, zoals wasmiddelen, textielappreteermiddelen, enzovoort.
2
oplosmiddelmethode
De oplosmiddelmethode staat ook bekend als de organische oplosmiddelmethode. Het belangrijkste kenmerk is dat de alkaliserings- en etherificatiereacties worden uitgevoerd onder de voorwaarde dat een organisch oplosmiddel als reactiemedium (verdunningsmiddel) wordt gebruikt. Afhankelijk van de hoeveelheid verdunningsmiddel wordt deze methode onderverdeeld in de kneedmethode en de slurrymethode. De oplosmiddelmethode is qua reactieproces gelijk aan de watergebaseerde methode en bestaat eveneens uit twee fasen: alkalisering en etherificatie, maar het reactiemedium voor deze twee fasen verschilt. De oplosmiddelmethode elimineert de processen die inherent zijn aan de watergebaseerde methode, zoals weken, persen, verpulveren, rijpen, enz., en de alkalisering en etherificatie vinden volledig plaats in een kneedmachine. De nadelen zijn de relatief slechte temperatuurregeling, de benodigde ruimte en de hoge kosten. Uiteraard is het voor de productie van verschillende apparatuurconfiguraties noodzakelijk om de systeemtemperatuur, de toevoertijd, enz. nauwkeurig te controleren, zodat producten met een uitstekende kwaliteit en prestaties kunnen worden geproduceerd. Het processtroomschema is weergegeven in figuur 2.
3
Status van de bereiding van natriumCarboxymethylcelluloseuit landbouwbijproducten
Bijproducten van gewassen kenmerken zich door hun grote variëteit en gemakkelijke verkrijgbaarheid, en kunnen breed worden ingezet als grondstoffen voor de bereiding van CMC. Momenteel bestaat de productie van CMC voornamelijk uit geraffineerde cellulose, waaronder katoenvezel, cassavevezel, strovezel, bamboevezel, tarwestrovezel, enzovoort. Echter, met de voortdurende groei van CMC-toepassingen in alle sectoren, zal de vraag hoe goedkopere en breder beschikbare grondstoffen kunnen worden ingezet voor de bereiding van CMC, binnen de bestaande mogelijkheden voor de verwerking van grondstoffen, ongetwijfeld een belangrijk aandachtspunt worden.
Vooruitzicht
Natriumcarboxymethylcellulose kan worden gebruikt als emulgator, flocculant, verdikkingsmiddel, chelerend middel, waterbindend middel, kleefmiddel, appreteermiddel, filmvormend materiaal, enzovoort. Het wordt veelvuldig gebruikt in de elektronica, leerindustrie, kunststofindustrie, drukwerk, keramiek, dagelijkse voedingsmiddelenindustrie en andere sectoren. Vanwege de uitstekende eigenschappen en het brede scala aan toepassingen worden er voortdurend nieuwe toepassingsgebieden ontwikkeld. Tegenwoordig, in het licht van de wijdverspreide toepassing van het concept van groene chemische productie, richt buitenlands onderzoek zich opCMCDe bereidingstechnologie richt zich op de zoektocht naar goedkope en gemakkelijk verkrijgbare biologische grondstoffen en nieuwe methoden voor de zuivering van CMC. Als land met grote agrarische hulpbronnen heeft mijn land op het gebied van cellulosemodificatietechnologie voordelen wat betreft grondstoffen, maar er zijn ook problemen zoals inconsistentie in het bereidingsproces als gevolg van de verschillende bronnen van biomassa-cellulosevezels en grote verschillen in samenstelling. Er zijn nog steeds tekortkomingen in de adequate benutting van biomassa-materialen, waardoor verder onderzoek op deze gebieden nodig is.
Geplaatst op: 25 april 2024