Kako se pripravi natrijeva karboksimetilceluloza?

Uporaba celuloze kot surovine,CMC-Naje bil pripravljen po dvostopenjski metodi. Prvi je proces alkalizacije celuloze. Celuloza reagira z natrijevim hidroksidom, da ustvari alkalno celulozo, nato pa alkalna celuloza reagira s kloroocetno kislino, da ustvari CMC-Na, kar se imenuje eterifikacija.

Reakcijski sistem mora biti alkalen. Ta postopek spada v Williamsonovo metodo sinteze etra. Mehanizem reakcije je nukleofilna substitucija. Reakcijski sistem je bazičen in ga spremljajo nekatere stranske reakcije v prisotnosti vode, kot so natrijev glikolat, glikolna kislina in drugi stranski produkti. Zaradi obstoja stranskih reakcij se bo poraba alkalij in sredstva za eterificiranje povečala, s čimer se bo zmanjšala učinkovitost eterifikacije; Hkrati lahko v stranski reakciji nastanejo natrijev glikolat, glikolna kislina in več nečistoč soli, kar povzroči zmanjšanje čistosti in učinkovitosti izdelka. Da bi preprečili stranske reakcije, je potrebno ne le razumno uporabljati alkalije, ampak tudi nadzorovati količino vodnega sistema, koncentracijo alkalije in metodo mešanja za zadostno alkalizacijo. Hkrati je treba upoštevati zahteve izdelka glede viskoznosti in stopnje zamenjave ter celovito upoštevati hitrost mešanja in temperaturo. Nadzor in drugi dejavniki, povečajo hitrost eterifikacije in zavirajo pojav stranskih reakcij.

Glede na različne medije za eterifikacijo lahko industrijsko proizvodnjo CMC-Na razdelimo v dve kategoriji: metodo na vodni osnovi in ​​metodo na osnovi topil. Metoda z uporabo vode kot reakcijskega medija se imenuje metoda vodnega medija, ki se uporablja za proizvodnjo alkalnega medija in CMC-Na nizke stopnje. Metoda uporabe organskega topila kot reakcijskega medija se imenuje metoda topila, ki je primerna za proizvodnjo srednje in visoke stopnje CMC-Na. Ti dve reakciji potekata v gnetilniku, ki spada v proces gnetenja in je trenutno glavna metoda za proizvodnjo CMC-Na.

Metoda vodnega medija:

Vodna metoda je zgodnejši industrijski proizvodni proces, ki reagira med alkalno celulozo in sredstvom za eterifikacijo v pogojih proste alkalije in vode. Med alkalizacijo in eterifikacijo v sistemu ni organskega medija. Zahteve glede opreme za metodo vodnega medija so relativno preproste, z manj naložbami in nizkimi stroški. Pomanjkljivost je pomanjkanje velike količine tekočega medija, toplota, ki nastane pri reakciji, poveča temperaturo, pospeši hitrost stranskih reakcij, vodi do nizke učinkovitosti eterifikacije in slabe kakovosti izdelka. Metoda se uporablja za pripravo srednje in nizko kakovostnih CMC-Na produktov, kot so detergenti, tekstilna lepila in podobno.

Metoda topila:

Metoda s topilom se imenuje tudi metoda z organskim topilom, njena glavna značilnost pa je, da se reakciji alkalizacije in eterifikacije izvajata pod pogojem, da je reakcijski medij (redčilo) organsko topilo. Glede na količino reaktivnega razredčila je razdeljen na metodo gnetenja in metodo gošče. Metoda s topilom je enaka reakcijskemu procesu vodne metode in je prav tako sestavljena iz dveh stopenj alkalizacije in eterifikacije, vendar je reakcijski medij teh dveh stopenj različen. Metoda s topilom prihrani postopek namakanja alkalije, stiskanja, drobljenja, staranja in tako naprej, ki je del vodne metode, alkalizacija in eterifikacija pa se izvajata v gnetilniku. Pomanjkljivost je, da je regulacija temperature relativno slaba, zahteva po prostoru in stroški pa so visoki. Seveda je za proizvodnjo različnih postavitev opreme potrebno strogo nadzorovati temperaturo sistema, čas hranjenja itd., tako da je mogoče pripraviti izdelke z odlično kakovostjo in zmogljivostjo.


Čas objave: 25. aprila 2024