Natrijeva karboksimetil celuloza (CMC)je karboksimetiliran derivat celuloze, znan tudi kot celulozni gumi, in je najpomembnejši ionski celulozni gumi. CMC je običajno anionska polimerna spojina, pridobljena z reakcijo naravne celuloze s kavstično alkalijo in monokloroocetno kislino. Molekulska masa spojine se giblje od deset milijonov do nekaj milijonov.
【Lastnosti】 Bel prah brez vonja, topen v vodi, da tvori visoko viskozno raztopino, netopen v etanolu in drugih topilih.
【Uporaba】Ima funkcije suspenzije in emulgiranja, dobro kohezijo in odpornost na sol ter je znan kot "industrijski mononatrijev glutamat", ki se pogosto uporablja.
Priprava CMC
Glede na različne medije za eterifikacijo lahko industrijsko proizvodnjo CMC razdelimo v dve kategoriji: metodo na vodni osnovi in metodo na osnovi topil. Metoda uporabe vode kot reakcijskega medija se imenuje vodna metoda, ki se uporablja za proizvodnjo alkalnega medija in CMC nizke stopnje; metoda uporabe organskega topila kot reakcijskega medija se imenuje metoda s topilom, ki je primerna za proizvodnjo CMC srednje in visoke stopnje. Obe reakciji se izvajata v gnetilniku, ki spada v postopek gnetenja in je trenutno glavna metoda za proizvodnjo CMC.
1
metoda na vodni osnovi
Vodna metoda je zgodnejši industrijski proizvodni postopek, pri katerem alkalna celuloza reagira s sredstvom za eteriranje v pogojih proste alkalije in vode. Med postopkom alkalizacije in eterifikacije v sistemu ni organskega medija. Zahteve glede opreme za vodno metodo so relativno preproste, z manj naložbami in nizkimi stroški. Pomanjkljivost je, da primanjkuje velike količine tekočega medija, toplota, ki nastane pri reakciji, pa poveča temperaturo, kar pospeši hitrost stranskih reakcij, kar povzroči nizko učinkovitost eterifikacije in slabo kakovost izdelka. Ta metoda se uporablja za pripravo CMC izdelkov srednjega in nizkega razreda, kot so detergenti, tekstilna lepila itd.
2
metoda topila
Metoda topil je znana tudi kot metoda organskih topil. Njegova glavna značilnost je, da se reakciji alkalizacije in eterifikacije izvajata pod pogojem, da se kot reakcijski medij (redčilo) uporablja organsko topilo. Glede na količino reakcijskega razredčila je razdeljen na metodo gnetenja in metodo gošče. Metoda s topilom je enaka kot reakcijski postopek metode na osnovi vode in je prav tako sestavljena iz dveh stopenj alkalizacije in eterifikacije, vendar je reakcijski medij teh dveh stopenj drugačen. Metoda s topilom odpravlja postopke, ki so značilni za metodo na vodni osnovi, kot so namakanje, stiskanje, drobljenje v prah, staranje itd., alkalizacija in eterifikacija pa se izvajata v gnetilniku. Pomanjkljivost je relativno slaba regulacija temperature, visoka zahteva po prostoru in stroški. 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. Njegov diagram poteka procesa je prikazan na sliki 2.
3
Stanje priprave natrijaKarboksimetil celulozaiz stranskih kmetijskih proizvodov
Stranski proizvodi pridelka imajo značilnosti raznolikosti in enostavne dostopnosti ter se lahko široko uporabljajo kot surovine za pripravo CMC. Trenutno so proizvodne surovine CMC v glavnem rafinirana celuloza, vključno z bombažnimi vlakni, vlakni kasave, vlakni slame, bambusovimi vlakni, vlakni pšenične slame itd. Vendar pa bo z nenehnim spodbujanjem uporabe CMC na vseh področjih življenja, v okviru obstoječih virov za predelavo surovin, zagotovo postal fokus, kako uporabiti cenejše in širše vire surovin za pripravo CMC.
Outlook
Natrijeva karboksimetil celuloza se lahko uporablja kot emulgator, flokulant, zgoščevalec, kelatno sredstvo, sredstvo za zadrževanje vode, lepilo, sredstvo za klejenje, material za tvorbo filma itd. Široko se uporablja v elektroniki, usnju, plastiki, tiskanju, keramiki, pri vsakodnevni uporabi v kemiji in na drugih področjih, zaradi svoje odlične učinkovitosti in širokega spektra uporabe pa še vedno nenehno razvija nova področja uporabe. Danes, pod široko razširjenostjo koncepta zelene kemične proizvodnje, tuje raziskave oCMCTehnologija priprave se osredotoča na iskanje poceni in lahko dostopnih bioloških surovin ter novih metod čiščenja CMC. Kot država z velikimi kmetijskimi viri je moja država v modifikaciji celuloze Kar zadeva tehnologijo, ima prednosti surovin, vendar obstajajo tudi težave, kot je nedoslednost v postopku priprave, ki jo povzročajo različni viri biomasnih celuloznih vlaken in velike razlike v komponentah. Še vedno obstajajo pomanjkljivosti glede ustreznosti izrabe biomasnih materialov, zato so za nadaljnje dosežke na teh področjih potrebne obsežne raziskave.
Čas objave: 25. aprila 2024