Карбоксиметилцеллюлозаны (CMC) өндіру бірнеше кезеңнен және химиялық реакциялардан тұрады. CMC - өсімдіктердің жасуша қабырғаларында кездесетін табиғи полимер, целлюлозадан алынған суда еритін полимер. Ол қалыңдататын, тұрақтандыратын және байланыстыратын қасиеттеріне байланысты тамақ, фармацевтика, косметика және тоқыма сияқты әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады. Мұнда карбоксиметилцеллюлозаны өндіру туралы егжей-тегжейлі нұсқаулық берілген:
Карбоксиметилцеллюлозаға (CMC) кіріспе:
Карбоксиметилцеллюлоза (CMC) - өсімдік жасушасының қабырғаларында кездесетін табиғи полисахарид, целлюлозаның туындысы. CMC өндірісі целлюлозаның магистральіне карбоксиметил топтарын енгізу үшін химиялық реакциялар арқылы целлюлозаны өзгертуді қамтиды. Бұл модификация полимерге суда ерігіштік пен басқа да қажетті қасиеттерді береді.
Шикізат материалдары:
Целлюлоза: CMC өндірісінің негізгі шикізаты целлюлоза болып табылады. Целлюлоза әртүрлі табиғи көздерден алынуы мүмкін, мысалы, ағаш целлюлозасы, мақта линтерлері немесе ауылшаруашылық қалдықтары.
Натрий гидроксиді (NaOH): Каустикалық сода ретінде де белгілі, натрий гидроксиді целлюлоза сілтілерін өңдеу үшін CMC өндірісінің бастапқы кезеңдерінде қолданылады.
Хлоросірке қышқылы (ClCH2COOH): Хлорсірке қышқылы - целлюлоза магистраліне карбоксиметил топтарын енгізу үшін қолданылатын негізгі реагент.
Этерификация катализаторы: натрий гидроксиді немесе натрий карбонаты сияқты катализаторлар целлюлоза мен хлорсірке қышқылы арасындағы эфирлену реакциясын жеңілдету үшін қолданылады.
Еріткіштер: изопропанол немесе этанол сияқты еріткіштер әрекеттесуші заттарды еріту және реакция процесіне көмектесу үшін пайдаланылуы мүмкін.
Өндіріс процесі:
Карбоксиметилцеллюлозаны өндіру бірнеше негізгі кезеңдерді қамтиды:
1. Целлюлозаны сілтімен өңдеу:
Целлюлоза күшті сілтімен, әдетте натрий гидроксидімен (NaOH) өңделеді, оның кейбір гидроксил топтарын сілтілік целлюлозаға айналдыру арқылы реактивтілігін арттырады. Бұл өңдеу әдетте жоғары температурада реакторлық ыдыста жүргізіледі. Содан кейін пайда болған сілтілі целлюлоза жуылады және артық сілтіні жою үшін бейтараптандырылады.
2. Эфирификация:
Сілтілік өңдеуден кейін целлюлоза хлорсірке қышқылымен (ClCH2COOH) эфирлеу катализаторының қатысуымен әрекеттеседі. Бұл реакция карбоксиметил топтарын целлюлоза омыртқасына енгізеді, нәтижесінде карбоксиметилцеллюлоза түзіледі. Этерификация реакциясы, әдетте, бақыланатын температураның, қысымның және рН шарттарында CMC қажетті алмастыру дәрежесіне (DS) және молекулалық массаға қол жеткізу үшін жүреді.
3. Жуу және тазарту:
Этерификация реакциясынан кейін шикі CMC өнімі реакцияға түспеген реагенттерді, жанама өнімдерді және қоспаларды жою үшін мұқият жуылады. Жуу әдетте суды немесе органикалық еріткіштерді пайдаланып, содан кейін сүзу немесе центрифугалау арқылы жүзеге асырылады. Тазарту қадамдары сонымен қатар рН реттеу және қалдық катализаторларды жою үшін қышқылдармен немесе негіздермен өңдеуді қамтуы мүмкін.
4. Кептіру:
Содан кейін тазартылған CMC ылғалды кетіру және ұнтақ немесе түйіршік түрінде соңғы өнімді алу үшін кептіріледі. Кептіру әдетте полимердің деградациясын немесе агломерациясын болдырмау үшін бақыланатын жағдайларда бүрку, вакуумда кептіру немесе ауада кептіру сияқты әдістерді қолдану арқылы жүзеге асырылады.
Сапаны бақылау:
Сапаны бақылау шаралары соңғы өнімнің дәйектілігін, тазалығын және қажетті қасиеттерін қамтамасыз ету үшін CMC өндірісінің бүкіл процесінде өте маңызды. Негізгі сапа параметрлеріне мыналар жатады:
Ауыстыру дәрежесі (ДС): целлюлоза тізбегіндегі глюкоза бірлігіне шаққандағы карбоксиметил топтарының орташа саны.
Молекулалық салмақтың таралуы: тұтқырлықты өлшеу немесе гельді өткізу хроматографиясы (GPC) сияқты әдістермен анықталады.
Тазалық: қоспаларды анықтау үшін инфрақызыл спектроскопия (IR) немесе жоғары өнімді сұйықтық хроматографиясы (HPLC) сияқты аналитикалық әдістермен бағаланады.
Тұтқырлық: консистенция мен өнімділікті қамтамасыз ету үшін вискозиметрлер арқылы өлшенетін көптеген қолданбалар үшін маңызды қасиет.
Карбоксиметилцеллюлозаның қолданылуы:
Карбоксиметилцеллюлоза әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады, соның ішінде:
Тамақ өнеркәсібі: соустар, таңғыштар, балмұздақ және нан өнімдері сияқты өнімдерде қоюлатқыш, тұрақтандырғыш және эмульгатор ретінде.
Фармацевтикалық препараттар: таблеткалардағы, суспензиялардағы және жергілікті препараттардағы байланыстырғыш, ыдыратушы және тұтқырлық модификаторы ретінде фармацевтикалық құрамдарда.
Косметика: кремдер, лосьондар және сусабындар сияқты жеке күтім өнімдерінде қоюландырғыш және реология модификаторы ретінде.
Тоқыма: матаның қасиеттері мен өнімділігін жақсарту үшін тоқыма басып шығару, мөлшерлеу және өңдеу процестерінде.
Қоршаған орта және қауіпсіздік мәселелері:
CMC өндірісі ағынды сулардың пайда болуы және энергияны тұтыну сияқты қоршаған ортаға әсер етуі мүмкін химиялық заттар мен энергияны көп қажет ететін процестерді қолдануды қамтиды. Қоршаған ортаға әсерді азайту және химиялық заттармен қауіпсіз жұмыс істеуді қамтамасыз ету әрекеттері CMC өндірісіндегі маңызды мәселелер болып табылады. Қалдықтарды өңдеу, энергия тиімділігін арттыру және еңбекті қорғау және қауіпсіздікті қамтамасыз ету бойынша озық тәжірибелерді енгізу осы алаңдаушылықтарды азайтуға көмектеседі.
Карбоксиметилцеллюлоза өндірісі целлюлоза экстракциясынан бастап сілтімен өңдеуге, эфирлеуге, тазартуға және кептіруге дейінгі бірнеше кезеңді қамтиды. Сапаны бақылау шаралары әр түрлі салаларда кең қолданыс табатын соңғы өнімнің дәйектілігі мен тазалығын қамтамасыз ету үшін өте маңызды. Қоршаған ортаны қорғау және қауіпсіздік мәселелері тұрақты және жауапты өндірістік тәжірибелердің қажеттілігіне баса назар аудара отырып, CMC өндірісінің маңызды аспектілері болып табылады.
Хабарлама уақыты: 27 наурыз 2024 ж