Användning av cellulosa som råvara,CMC-Naframställdes med en tvåstegsmetod. Den första är alkaliseringsprocessen av cellulosa. Cellulosan reagerar med natriumhydroxid för att generera alkalicellulosa, och sedan reagerar alkalicellulosan med klorättiksyra för att generera CMC-Na, vilket kallas företring.
Reaktionssystemet måste vara alkaliskt. Denna process tillhör Williamsons etersyntesmetod. Reaktionsmekanismen är nukleofil substitution. Reaktionssystemet är alkaliskt och åtföljs av vissa sidoreaktioner i närvaro av vatten, såsom natriumglykolat, glykolsyra och andra biprodukter. På grund av förekomsten av sidoreaktioner ökar förbrukningen av alkali och företringsmedel, vilket minskar företringseffektiviteten. Samtidigt kan natriumglykolat, glykolsyra och fler saltföroreningar genereras i sidoreaktionen, vilket orsakar minskad renhet och prestanda hos produkten. För att undertrycka sidoreaktioner är det nödvändigt att inte bara använda alkali på ett rimligt sätt, utan också att kontrollera mängden vatten i systemet, koncentrationen av alkali och omrörningsmetoden för att uppnå tillräcklig alkalisering. Samtidigt bör produktens krav på viskositet och substitutionsgrad beaktas, och omrörningshastighet och temperatur bör beaktas noggrant. Kontroll och andra faktorer ökar företringshastigheten och hämmar förekomsten av sidoreaktioner.
Beroende på olika företringsmedier kan industriell produktion av CMC-Na delas in i två kategorier: vattenbaserad metod och lösningsmedelsbaserad metod. Metoden som använder vatten som reaktionsmedium kallas vattenmediummetoden, och används för att producera alkaliskt medium och lågkvalitativt CMC-Na. Metoden som använder organiskt lösningsmedel som reaktionsmedium kallas lösningsmedelsmetoden, och är lämplig för produktion av medel- och högkvalitativt CMC-Na. Dessa två reaktioner utförs i en knådningsmaskin, som tillhör knådningsprocessen och för närvarande är den huvudsakliga metoden för att producera CMC-Na.
Vattenmediummetod:
Den vattenburna metoden är en tidigare industriell produktionsprocess, som går ut på att reagera alkalisk cellulosa och företringsmedel under förhållanden av fri alkali och vatten. Under alkalisering och företring finns det inget organiskt medium i systemet. Utrustningskraven för vattenmediemetoden är relativt enkla, med lägre investeringar och låg kostnad. Nackdelen är avsaknaden av en stor mängd flytande medium, värmen som genereras av reaktionen ökar temperaturen, accelererar hastigheten på sidoreaktioner, leder till låg företringseffektivitet och dålig produktkvalitet. Metoden används för att framställa medel- och lågkvalitativa CMC-Na-produkter, såsom tvättmedel, textillimningsmedel och liknande.
Lösningsmedelsmetod:
Lösningsmedelsmetoden kallas även för organisk lösningsmedelsmetod, och dess huvudsakliga kännetecken är att alkaliserings- och företringsreaktionerna utförs under förhållanden med ett organiskt lösningsmedel som reaktionsmedium (utspädningsmedel). Beroende på mängden reaktivt utspädningsmedel delas den in i knådningsmetod och uppslamningsmetod. Lösningsmedelsmetoden är densamma som vattenmetodens reaktionsprocess och består också av två steg: alkalisering och företring, men reaktionsmediet i dessa två steg skiljer sig åt. Lösningsmedelsmetoden sparar den process med blötläggning av alkali, pressning, krossning, åldring och så vidare som är inneboende i vattenmetoden, och alkalisering och företring utförs alla i knådaren. Nackdelen är att temperaturreglerbarheten är relativt dålig, och utrymmesbehovet och kostnaden är hög. Naturligtvis är det för produktion av olika utrustningslayouter nödvändigt att strikt kontrollera systemtemperaturen, matningstid etc., så att produkter med utmärkt kvalitet och prestanda kan framställas.
Publiceringstid: 25 april 2024