Carboximetilceluloză de sodiu (CMC)este un derivat carboximetilat al celulozei, cunoscut și sub numele de gumă de celuloză, și este cea mai importantă gumă de celuloză ionică. CMC este de obicei un compus polimeric anionic obținut prin reacția celulozei naturale cu alcali caustici și acid monocloroacetic. Greutatea moleculară a compusului variază de la zeci de milioane la câteva milioane.
【Proprietăți】Pulbere albă, inodoră, solubilă în apă pentru a forma o soluție cu vâscozitate ridicată, insolubilă în etanol și alți solvenți.
【Aplicație】Are funcții de suspensie și emulsionare, coeziune bună și rezistență la sare și este cunoscut sub numele de „glutamat monosodic industrial”, care este utilizat pe scară largă.
Prepararea CMC
În funcție de mediul de eterificare utilizat, producția industrială de CMC poate fi împărțită în două categorii: metoda pe bază de apă și metoda pe bază de solvent. Metoda de utilizare a apei ca mediu de reacție se numește metoda pe bază de apă și este utilizată pentru a produce CMC în mediu alcalin și de calitate inferioară; metoda de utilizare a unui solvent organic ca mediu de reacție se numește metoda cu solvent și este potrivită pentru producerea de CMC de calitate medie și superioară. Ambele reacții sunt efectuate într-un malaxor, care aparține procesului de malaxare și este principala metodă de producere a CMC în prezent.
1
metodă pe bază de apă
Metoda pe bază de apă este un proces de producție industrială mai vechi, care constă în reacția celulozei alcaline cu un agent de eterificare în condiții de alcali liberi și apă. În timpul procesului de alcalinizare și eterificare, sistemul nu conține mediu organic. Cerințele de echipament pentru metoda pe bază de apă sunt relativ simple, cu investiții mai mici și costuri reduse. Dezavantajul este lipsa unei cantități mari de mediu lichid, iar căldura generată de reacție crește temperatura, ceea ce accelerează viteza reacțiilor secundare, rezultând o eficiență scăzută a eterificării și o calitate slabă a produsului. Această metodă este utilizată pentru prepararea de produse CMC de calitate medie și inferioară, cum ar fi detergenți, agenți de apretare a textilelor etc.
2
metoda cu solvent
Metoda cu solvent este cunoscută și sub numele de metoda cu solvent organic. Principala sa caracteristică este că reacțiile de alcalinizare și eterificare se desfășoară în condițiile utilizării solventului organic ca mediu de reacție (diluant). În funcție de cantitatea de diluant de reacție, se împarte în metoda de frământare și metoda suspensiei. Metoda cu solvent este aceeași cu procesul de reacție al metodei pe bază de apă și constă, de asemenea, în două etape de alcalinizare și eterificare, dar mediul de reacție al acestor două etape este diferit. Metoda cu solvent elimină procesele inerente metodei pe bază de apă, cum ar fi înmuierea, stoarcerea, pulverizarea, îmbătrânirea etc., iar alcalinizarea și eterificarea se efectuează toate într-un frământător. Dezavantajul este că controlabilitatea temperaturii este relativ slabă, necesarul de spațiu și costul sunt ridicate. Desigur, pentru producerea diferitelor configurații de echipamente, este necesar să se controleze strict temperatura sistemului, timpul de alimentare etc., astfel încât să se poată prepara produse cu o calitate și performanțe excelente. Diagrama fluxului procesului este prezentată în Figura 2.
3
Stadiul preparării sodiuluiCarboximetilcelulozădin subproduse agricole
Subprodusele vegetale au caracteristici de varietate și disponibilitate ușoară și pot fi utilizate pe scară largă ca materii prime pentru prepararea CMC. În prezent, materiile prime pentru producția de CMC sunt în principal celuloză rafinată, inclusiv fibre de bumbac, fibre de manioc, fibre de paie, fibre de bambus, fibre de paie de grâu etc. Cu toate acestea, odată cu promovarea continuă a aplicațiilor CMC în toate domeniile vieții, în condițiile resurselor existente de procesare a materiilor prime, modul de utilizare a surselor mai ieftine și mai largi de materii prime pentru prepararea CMC va deveni cu siguranță un punct de interes.
Perspectivă
Carboximetilceluloza de sodiu poate fi utilizată ca emulgator, floculant, agent de îngroșare, agent de chelare, agent de reținere a apei, adeziv, agent de dimensionare, material peliculogen etc. Este utilizată pe scară largă în electronică, piele, materiale plastice, imprimare, ceramică, chimie de uz zilnic și alte domenii și, datorită performanțelor sale excelente și gamei largi de utilizări, este în continuă dezvoltare de noi domenii de aplicare. În zilele noastre, sub răspândirea pe scară largă a conceptului de producție chimică ecologică, cercetările străine privind...CMCTehnologia de preparare se concentrează pe căutarea de materii prime biologice ieftine și ușor de obținut și pe noi metode de purificare a CMC. Fiind o țară cu resurse agricole mari, țara mea se află în domeniul modificării celulozei. În ceea ce privește tehnologia, aceasta are avantajele materiilor prime, dar există și probleme precum inconsecvența în procesul de preparare cauzată de diversele surse de fibre de celuloză din biomasă și diferențele mari în componente. Există încă deficiențe în ceea ce privește utilizarea adecvată a materialelor din biomasă, așa că este nevoie de cercetări ample pentru a realiza în continuare realizări în aceste domenii.
Data publicării: 25 aprilie 2024