Natri carboxymethyl cellulose (CMC)CMC là một dẫn xuất carboxymethyl hóa của cellulose, còn được gọi là gôm cellulose, và là loại gôm cellulose ion quan trọng nhất. CMC thường là một hợp chất polymer anion thu được bằng cách cho cellulose tự nhiên phản ứng với kiềm ăn da và axit monocloroaxetic. Khối lượng phân tử của hợp chất này dao động từ hàng chục triệu đến vài triệu.
【Tính chất】Dạng bột màu trắng, không mùi, tan trong nước tạo thành dung dịch có độ nhớt cao, không tan trong etanol và các dung môi khác.
【Ứng dụng】Sản phẩm có chức năng huyền phù và nhũ hóa, độ kết dính tốt và khả năng chịu muối, được biết đến như là "mononatri glutamat công nghiệp", được sử dụng rộng rãi.
Chuẩn bị CMC
Tùy thuộc vào môi trường ete hóa khác nhau, sản xuất công nghiệp CMC có thể được chia thành hai loại: phương pháp dùng nước và phương pháp dùng dung môi. Phương pháp sử dụng nước làm môi trường phản ứng được gọi là phương pháp dùng nước, được dùng để sản xuất CMC có tính kiềm và chất lượng thấp; phương pháp sử dụng dung môi hữu cơ làm môi trường phản ứng được gọi là phương pháp dùng dung môi, thích hợp cho việc sản xuất CMC có chất lượng trung bình và cao. Cả hai phản ứng này đều được thực hiện trong máy trộn, thuộc quy trình trộn và là phương pháp chính để sản xuất CMC hiện nay.
1
phương pháp dựa trên nước
Phương pháp thủy phân là một quy trình sản xuất công nghiệp cũ hơn, đó là phản ứng giữa cellulose kiềm với chất ete hóa trong điều kiện kiềm tự do và nước. Trong quá trình kiềm hóa và ete hóa, không có môi trường hữu cơ nào trong hệ thống. Yêu cầu về thiết bị của phương pháp thủy phân tương đối đơn giản, ít vốn đầu tư và chi phí thấp. Nhược điểm là thiếu một lượng lớn môi trường lỏng, và nhiệt lượng sinh ra từ phản ứng làm tăng nhiệt độ, đẩy nhanh tốc độ các phản ứng phụ, dẫn đến hiệu suất ete hóa thấp và chất lượng sản phẩm kém. Phương pháp này được sử dụng để sản xuất các sản phẩm CMC trung và thấp cấp, chẳng hạn như chất tẩy rửa, chất hồ vải, v.v.
2
phương pháp dung môi
Phương pháp dung môi, còn được gọi là phương pháp dung môi hữu cơ, là phương pháp sử dụng dung môi hữu cơ làm môi trường phản ứng (chất pha loãng). Dựa trên lượng chất pha loãng phản ứng, phương pháp này được chia thành phương pháp nhào trộn và phương pháp khuấy trộn. Phương pháp dung môi có quy trình phản ứng tương tự như phương pháp sử dụng dung môi nước, bao gồm hai giai đoạn kiềm hóa và ete hóa, nhưng môi trường phản ứng của hai giai đoạn này khác nhau. Phương pháp dung môi loại bỏ các công đoạn vốn có trong phương pháp sử dụng dung môi nước, như ngâm, ép, nghiền, ủ, v.v., và quá trình kiềm hóa và ete hóa đều được thực hiện trong một máy nhào trộn. Nhược điểm là khả năng kiểm soát nhiệt độ tương đối kém, yêu cầu về không gian và chi phí cao. Tất nhiên, đối với các bố trí thiết bị khác nhau trong sản xuất, cần phải kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ hệ thống, thời gian cấp liệu, v.v., để có thể sản xuất ra các sản phẩm có chất lượng và hiệu suất tuyệt vời. Sơ đồ quy trình được thể hiện trong Hình 2.
3
Tình trạng chuẩn bị NatriCarboxymethyl Cellulosetừ các sản phẩm phụ nông nghiệp
Các phụ phẩm nông nghiệp có đặc điểm đa dạng và dễ kiếm, có thể được sử dụng rộng rãi làm nguyên liệu để sản xuất CMC. Hiện nay, nguyên liệu sản xuất CMC chủ yếu là cellulose tinh chế, bao gồm xơ bông, xơ sắn, xơ rơm, xơ tre, xơ rơm lúa mì, v.v. Tuy nhiên, với sự thúc đẩy liên tục ứng dụng CMC trong mọi lĩnh vực đời sống, với nguồn nguyên liệu hiện có, việc sử dụng các nguồn nguyên liệu rẻ hơn và đa dạng hơn để sản xuất CMC chắc chắn sẽ trở thành trọng tâm.
Triển vọng
Natri carboxymethyl cellulose có thể được sử dụng làm chất nhũ hóa, chất keo tụ, chất làm đặc, chất tạo phức, chất giữ nước, chất kết dính, chất hồ, vật liệu tạo màng, v.v. Nó được sử dụng rộng rãi trong điện tử, da, nhựa, in ấn, gốm sứ, hóa chất tiêu dùng hàng ngày và các lĩnh vực khác, và nhờ hiệu suất tuyệt vời và phạm vi sử dụng rộng rãi, nó vẫn đang không ngừng phát triển các lĩnh vực ứng dụng mới. Hiện nay, trong bối cảnh phổ biến rộng rãi khái niệm sản xuất hóa chất xanh, các nghiên cứu nước ngoài vềCMCCông nghệ chế biến tập trung vào việc tìm kiếm các nguyên liệu sinh học rẻ và dễ kiếm, cùng các phương pháp mới để tinh chế CMC. Là một quốc gia có nguồn tài nguyên nông nghiệp dồi dào, về mặt công nghệ, nước ta có lợi thế về nguyên liệu, nhưng cũng gặp phải các vấn đề như sự không nhất quán trong quy trình chế biến do nguồn gốc sợi cellulose sinh khối khác nhau và sự khác biệt lớn về thành phần. Việc sử dụng hiệu quả nguyên liệu sinh khối vẫn còn nhiều thiếu sót, vì vậy cần phải tiến hành nghiên cứu sâu rộng hơn nữa để đạt được những thành tựu trong các lĩnh vực này.
Thời gian đăng bài: 25/04/2024