Utilizando a celulose como matéria-prima,CMC-Nafoi preparado por um método de duas etapas. A primeira é o processo de alcalinização da celulose. A celulose reage com hidróxido de sódio para gerar celulose alcalina, e então a celulose alcalina reage com ácido cloroacético para gerar CMC-Na, o que é chamado de eterificação.
O sistema de reação deve ser alcalino. Este processo pertence ao método de síntese de éter de Williamson. O mecanismo de reação é a substituição nucleofílica. O sistema de reação é alcalino e é acompanhado por algumas reações colaterais na presença de água, como glicolato de sódio, ácido glicólico e outros subprodutos. Devido à existência de reações colaterais, o consumo de álcali e agente de eterificação aumentará, reduzindo assim a eficiência da eterificação; simultaneamente, glicolato de sódio, ácido glicólico e mais impurezas salinas podem ser geradas na reação lateral, causando redução na pureza e no desempenho do produto. Para suprimir as reações colaterais, é necessário não apenas usar álcalis de forma razoável, mas também controlar a quantidade de água no sistema, a concentração de álcali e o método de agitação para obter uma alcalinização suficiente. Ao mesmo tempo, os requisitos do produto em termos de viscosidade e grau de substituição devem ser considerados, e a velocidade e a temperatura de agitação devem ser consideradas de forma abrangente. O controle e outros fatores aumentam a taxa de eterificação e inibem a ocorrência de reações colaterais.
De acordo com os diferentes meios de eterificação, a produção industrial de CMC-Na pode ser dividida em duas categorias: método à base de água e método à base de solvente. O método que utiliza água como meio de reação é denominado método do meio aquoso, sendo utilizado para produzir CMC-Na de grau médio e baixo. O método que utiliza solvente orgânico como meio de reação é denominado método do solvente, sendo adequado para a produção de CMC-Na de grau médio e alto. Essas duas reações são realizadas em um amassador, que pertence ao processo de amassamento e é atualmente o principal método para a produção de CMC-Na.
Método de meio aquoso:
O método em meio aquoso é um processo de produção industrial anterior, que consiste em reagir celulose alcalina com agente de eterificação sob condições de álcali livre e água. Durante a alcalinização e a eterificação, não há meio orgânico no sistema. Os requisitos de equipamento do método em meio aquoso são relativamente simples, com menor investimento e baixo custo. A desvantagem é a ausência de grande quantidade de meio líquido. O calor gerado pela reação aumenta a temperatura, acelera a velocidade das reações secundárias, leva à baixa eficiência de eterificação e à baixa qualidade do produto. O método é utilizado para preparar produtos CMC-Na de médio e baixo grau, como detergentes, agentes de colagem têxtil e similares.
Método de solvente:
O método do solvente, também chamado de método do solvente orgânico, tem como principal característica o fato de as reações de alcalinização e eterificação serem realizadas sob a condição de um solvente orgânico como meio de reação (diluente). De acordo com a quantidade de diluente reativo, ele é dividido em método de amassamento e método de suspensão. O método do solvente é o mesmo que o processo de reação do método da água e também consiste em duas etapas: alcalinização e eterificação, mas o meio de reação dessas duas etapas é diferente. O método do solvente economiza os processos de imersão em álcali, prensagem, trituração, envelhecimento e assim por diante, inerentes ao método da água, e a alcalinização e a eterificação são todas realizadas no amassador. A desvantagem é que o controle de temperatura é relativamente ruim e a necessidade de espaço e custo são altos. É claro que, para a produção de diferentes layouts de equipamentos, é necessário controlar rigorosamente a temperatura do sistema, o tempo de alimentação, etc., para que produtos com excelente qualidade e desempenho possam ser preparados.
Horário da publicação: 25/04/2024