Використовуючи целюлозу як сировину,CMC-Naготували двоетапним методом. По-перше, це процес підлужнення целюлози. Целюлоза реагує з гідроксидом натрію з утворенням лужної целюлози, а потім лужна целюлоза реагує з хлороцтовою кислотою з утворенням CMC-Na, що називається етерифікацією.
Реакція системи повинна бути лужною. Цей процес належить до методу синтезу ефіру Вільямсона. Механізм реакції - нуклеофільне заміщення. Реакційна система є лужною, і вона супроводжується деякими побічними реакціями в присутності води, такими як гліколят натрію, гліколева кислота та інші побічні продукти. Через наявність побічних реакцій споживання лугу та агента етерифікації буде збільшено, тим самим зменшуючи ефективність етерифікації; Одночасно в побічній реакції можуть утворюватися гліколят натрію, гліколева кислота та інші сольові домішки, що спричиняє зниження чистоти та продуктивності продукту. Для придушення побічних реакцій необхідно не тільки розумно використовувати луг, а й контролювати кількість водної системи, концентрацію лугу і спосіб перемішування з метою достатнього підлужнення. У той же час слід враховувати вимоги продукту щодо в'язкості та ступеня заміщення, а також всебічно враховувати швидкість перемішування та температуру. Контроль та інші фактори збільшують швидкість етерифікації та перешкоджають виникненню побічних реакцій.
Відповідно до різних середовищ етерифікації, промислове виробництво CMC-Na можна розділити на дві категорії: метод на основі води та метод на основі розчинника. Метод з використанням води як реакційного середовища називається методом водного середовища, який використовується для отримання лужного середовища та низькосортного CMC-Na. Спосіб використання органічного розчинника як реакційного середовища називається методом розчинника, який підходить для виробництва CMC-Na середнього та високого ґатунку. Ці дві реакції проводяться в змішувачі, який відноситься до процесу замішування і в даний час є основним методом виробництва CMC-Na.
Метод водного середовища:
Водний метод є більш раннім процесом промислового виробництва, який полягає у взаємодії лужної целюлози та агента етерифікації в умовах вільного лугу та води. Під час підлужнення та етерифікації в системі відсутнє органічне середовище. Вимоги до обладнання для методу водного середовища є відносно простими, з меншими інвестиціями та низькою вартістю. Недоліком є відсутність великої кількості рідкого середовища, тепло, що виділяється при реакції, підвищує температуру, прискорює швидкість побічних реакцій, призводить до низької ефективності етерифікації та погіршення якості продукту. Спосіб використовується для приготування продуктів CMC-Na середнього та низького ґатунку, таких як миючі засоби, проклеювачі для тканин тощо.
Метод розчинника:
Метод розчинників також називають методом органічних розчинників, і його головною особливістю є те, що реакції підлужнення та етерифікації проводяться за умови використання органічного розчинника як реакційного середовища (розріджувача). Відповідно до кількості реакційноздатного розчинника він поділяється на метод замішування та метод суспензії. Метод із застосуванням розчинників такий самий, як процес реакції водного методу, і також складається з двох стадій підлужнення та етерифікації, але реакційне середовище цих двох стадій різне. Метод розчинника зберігає процес замочування лугу, пресування, дроблення, старіння тощо, притаманний водному методу, а підлужнення та етерифікація здійснюються в місильній машині. Недолік полягає в тому, що контроль температури є відносно поганим, а вимоги до місця та витрати високі. Звичайно, для виробництва різних макетів обладнання необхідно суворо контролювати температуру системи, час подачі тощо, щоб можна було приготувати продукти відмінної якості та продуктивності.
Час публікації: 25 квітня 2024 р