โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสเตรียมได้อย่างไร?

โดยใช้เซลลูโลสเป็นวัตถุดิบซีเอ็มซี-นาสารดังกล่าวถูกเตรียมขึ้นโดยวิธีการสองขั้นตอน ขั้นตอนแรกคือกระบวนการทำให้เซลลูโลสเป็นด่าง โดยเซลลูโลสจะทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์เพื่อสร้างเซลลูโลสที่เป็นด่าง จากนั้นเซลลูโลสที่เป็นด่างจะทำปฏิกิริยากับกรดคลอโรอะซิติกเพื่อสร้าง CMC-Na ซึ่งเรียกว่ากระบวนการอีเทอร์ริฟิเคชัน

ระบบปฏิกิริยาต้องเป็นด่าง กระบวนการนี้จัดอยู่ในวิธีการสังเคราะห์อีเทอร์แบบวิลเลียมสัน กลไกของปฏิกิริยาคือการแทนที่แบบนิวคลีโอฟิลิก ระบบปฏิกิริยาเป็นด่าง และจะมีปฏิกิริยาข้างเคียงเกิดขึ้นเมื่อมีน้ำ เช่น โซเดียมไกลโคเลต กรดไกลโคลิก และผลิตภัณฑ์พลอยได้อื่นๆ เนื่องจากมีปฏิกิริยาข้างเคียงเกิดขึ้น การใช้ด่างและสารเร่งปฏิกิริยาอีเทอร์จะเพิ่มขึ้น ทำให้ประสิทธิภาพการสังเคราะห์อีเทอร์ลดลง ในขณะเดียวกัน โซเดียมไกลโคเลต กรดไกลโคลิก และสิ่งเจือปนเกลืออื่นๆ อาจเกิดขึ้นในปฏิกิริยาข้างเคียง ทำให้ความบริสุทธิ์และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ลดลง เพื่อยับยั้งปฏิกิริยาข้างเคียง จำเป็นต้องใช้ด่างอย่างเหมาะสม ควบคุมปริมาณน้ำ ความเข้มข้นของด่าง และวิธีการกวนเพื่อให้เกิดความเป็นด่างอย่างเพียงพอ ในขณะเดียวกัน ควรพิจารณาถึงความต้องการของผลิตภัณฑ์ในด้านความหนืดและระดับการแทนที่ และควรพิจารณาความเร็วและอุณหภูมิในการกวนอย่างรอบด้าน การควบคุมและปัจจัยอื่นๆ ช่วยเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาอีเทอร์ริฟิเคชัน และยับยั้งการเกิดปฏิกิริยาข้างเคียง

ตามตัวกลางในการทำปฏิกิริยาอีเทอร์ริฟิเคชันที่แตกต่างกัน การผลิต CMC-Na ในระดับอุตสาหกรรมสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท ได้แก่ วิธีการใช้น้ำเป็นตัวกลาง และวิธีการใช้ตัวทำละลาย วิธีที่ใช้น้ำเป็นตัวกลางในการทำปฏิกิริยาเรียกว่า วิธีการใช้น้ำเป็นตัวกลาง ซึ่งใช้ในการผลิต CMC-Na ระดับกลางและระดับต่ำที่เป็นด่าง ส่วนวิธีใช้ตัวทำละลายอินทรีย์เป็นตัวกลางในการทำปฏิกิริยาเรียกว่า วิธีการใช้ตัวทำละลาย ซึ่งเหมาะสำหรับการผลิต CMC-Na ระดับกลางและระดับสูง ปฏิกิริยาทั้งสองนี้ดำเนินการในเครื่องผสม ซึ่งจัดอยู่ในกระบวนการผสม และปัจจุบันเป็นวิธีการหลักในการผลิต CMC-Na

วิธีการผสมในน้ำ:

วิธีการใช้น้ำเป็นตัวทำละลายเป็นกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม ซึ่งเป็นการทำปฏิกิริยาระหว่างเซลลูโลสอัลคาไลและสารทำให้เกิดอีเทอร์ภายใต้สภาวะที่เป็นด่างและน้ำอย่างอิสระ ในระหว่างการทำให้เป็นด่างและการเกิดอีเทอร์นั้น จะไม่มีตัวกลางอินทรีย์อยู่ในระบบ วิธีการใช้น้ำเป็นตัวทำละลายต้องการอุปกรณ์ที่ค่อนข้างง่าย ใช้เงินลงทุนน้อย และต้นทุนต่ำ ข้อเสียคือ การขาดตัวกลางที่เป็นของเหลวในปริมาณมาก ความร้อนที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาจะเพิ่มอุณหภูมิ เร่งปฏิกิริยาข้างเคียง ทำให้ประสิทธิภาพการเกิดอีเทอร์ต่ำ และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ไม่ดี วิธีนี้ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ CMC-Na เกรดกลางและต่ำ เช่น ผงซักฟอก สารปรับขนาดสิ่งทอ และอื่นๆ

วิธีการใช้ตัวทำละลาย:

วิธีการใช้ตัวทำละลาย หรือที่เรียกว่าวิธีการใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ มีลักษณะสำคัญคือ ปฏิกิริยาการทำให้เป็นด่างและการเกิดอีเทอร์จะเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่มีตัวทำละลายอินทรีย์เป็นตัวกลางในการทำปฏิกิริยา (สารเจือจาง) โดยแบ่งตามปริมาณของสารเจือจางที่ทำปฏิกิริยาได้ ออกเป็นสองวิธีคือ วิธีการนวดและวิธีการผสม วิธีการใช้ตัวทำละลายมีกระบวนการทำปฏิกิริยาคล้ายกับวิธีการใช้น้ำ และประกอบด้วยสองขั้นตอนคือการทำให้เป็นด่างและการเกิดอีเทอร์ แต่ตัวกลางในการทำปฏิกิริยาในสองขั้นตอนนั้นแตกต่างกัน วิธีการใช้ตัวทำละลายช่วยลดขั้นตอนการแช่ด่าง การกด การบด การบ่ม และอื่นๆ ที่มีอยู่ในวิธีการใช้น้ำ และการทำให้เป็นด่างและการเกิดอีเทอร์ทั้งหมดจะเกิดขึ้นในเครื่องผสม ข้อเสียคือ การควบคุมอุณหภูมิค่อนข้างจำกัด และต้องการพื้นที่และต้นทุนสูง แน่นอนว่า สำหรับการผลิตด้วยการจัดวางอุปกรณ์ที่แตกต่างกัน จำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิของระบบ เวลาในการป้อน ฯลฯ อย่างเข้มงวด เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพและประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยม