Selülozu hammadde olarak kullanarak,CMC-Naİki aşamalı bir yöntemle hazırlandı. İlk aşama selülozun alkalizasyon işlemidir. Selüloz, sodyum hidroksit ile reaksiyona girerek alkali selüloz oluşturur ve daha sonra alkali selüloz, kloroasetik asit ile reaksiyona girerek CMC-Na oluşturur; bu işleme eterifikasyon denir.
Reaksiyon sistemi alkali olmalıdır. Bu işlem, Williamson eter sentezi yöntemine aittir. Reaksiyon mekanizması nükleofilik sübstitüsyondur. Reaksiyon sistemi alkalidir ve su varlığında sodyum glikolat, glikolik asit ve diğer yan ürünler gibi bazı yan reaksiyonlar meydana gelir. Yan reaksiyonların varlığı nedeniyle, alkali ve eterleştirme ajanı tüketimi artacak ve böylece eterleştirme verimliliği azalacaktır; aynı zamanda, yan reaksiyonda sodyum glikolat, glikolik asit ve daha fazla tuz safsızlığı oluşabilir, bu da ürünün saflığını ve performansını düşürebilir. Yan reaksiyonları bastırmak için, sadece alkaliyi makul bir şekilde kullanmak değil, aynı zamanda yeterli alkalileştirme amacıyla su sistemi miktarını, alkali konsantrasyonunu ve karıştırma yöntemini de kontrol etmek gerekir. Aynı zamanda, ürünün viskozite ve sübstitüsyon derecesi gereksinimleri dikkate alınmalı ve karıştırma hızı ve sıcaklık gibi faktörler kapsamlı bir şekilde kontrol edilerek eterleştirme hızı artırılmalı ve yan reaksiyonların oluşumu engellenmelidir.
Farklı eterleştirme ortamlarına göre, CMC-Na'nın endüstriyel üretimi iki kategoriye ayrılabilir: su bazlı yöntem ve çözücü bazlı yöntem. Reaksiyon ortamı olarak su kullanılan yönteme su bazlı yöntem denir ve bu yöntem alkali orta ve düşük dereceli CMC-Na üretimi için kullanılır. Reaksiyon ortamı olarak organik çözücü kullanılan yönteme ise çözücü bazlı yöntem denir ve bu yöntem orta ve yüksek dereceli CMC-Na üretimi için uygundur. Bu iki reaksiyon da yoğurma işlemine ait olup, şu anda CMC-Na üretiminde kullanılan ana yöntemdir.
Su ortamı yöntemi:
Su bazlı yöntem, alkali selüloz ve eterleştirme ajanının serbest alkali ve su koşullarında reaksiyona sokulmasıyla gerçekleştirilen daha eski bir endüstriyel üretim sürecidir. Alkalizasyon ve eterleştirme sırasında sistemde organik ortam bulunmaz. Su bazlı yöntemin ekipman gereksinimleri nispeten basittir, daha az yatırım gerektirir ve maliyeti düşüktür. Dezavantajı ise büyük miktarda sıvı ortamın olmaması, reaksiyon sonucu oluşan ısının sıcaklığı artırması, yan reaksiyonların hızını artırması, düşük eterleştirme verimliliğine ve düşük ürün kalitesine yol açmasıdır. Bu yöntem, deterjanlar, tekstil boyutlandırma ajanları ve benzeri orta ve düşük dereceli CMC-Na ürünlerinin hazırlanmasında kullanılır.
Çözücü yöntemi:
Çözücü yöntemi, organik çözücü yöntemi olarak da adlandırılır ve temel özelliği, alkalizasyon ve eterifikasyon reaksiyonlarının reaksiyon ortamı (seyreltici) olarak organik bir çözücü kullanılarak gerçekleştirilmesidir. Reaktif seyreltici miktarına göre yoğurma yöntemi ve bulamaç yöntemi olarak ikiye ayrılır. Çözücü yöntemi, su yönteminin reaksiyon süreciyle aynıdır ve alkalizasyon ve eterifikasyon olmak üzere iki aşamadan oluşur, ancak bu iki aşamanın reaksiyon ortamı farklıdır. Çözücü yöntemi, su yönteminde bulunan alkaliye batırma, presleme, ezme, yaşlandırma vb. işlemlerden tasarruf sağlar ve alkalizasyon ve eterifikasyonun tamamı yoğurma makinesinde gerçekleştirilir. Dezavantajı ise sıcaklık kontrolünün nispeten zayıf olması, alan gereksiniminin ve maliyetin yüksek olmasıdır. Elbette, farklı ekipman yerleşimleri için, mükemmel kalite ve performansa sahip ürünler elde etmek amacıyla sistem sıcaklığının, besleme süresinin vb. sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gereklidir.
Yayın tarihi: 25 Nisan 2024