Натрий карбоксиметил целлюлозасының өндірістік процесі және сипаттамалары

Натрий карбоксиметил целлюлозасы (Na-CMC) целлюлозадан алынған суда еритін полимер болып табылады, ол тамақ, фармацевтика, косметика, тоқыма және мұнай бұрғылау сияқты әртүрлі өнеркәсіптік қолданбаларда кеңінен қолданылады. Ол тамаша қалыңдататын, тұрақтандыратын және байланыстыратын қасиеттерімен танымал. Бұл мақалада біз натрий карбоксиметил целлюлозасының өндіріс процесі мен сипаттамаларын талқылаймыз.

Натрий карбоксиметил целлюлозасын өндіру процесі

Na-CMC өндірісі ағаш целлюлозасынан, мақта линтерлерінен немесе басқа көздерден целлюлозаны алуды, содан кейін карбоксиметил топтарын құру үшін целлюлозаны өзгертуді қоса алғанда, бірнеше қадамдарды қамтиды. Na-CMC өндіру процесін келесідей қорытындылауға болады:

1. Целлюлоза экстракциясы: целлюлоза ағаш целлюлозасынан немесе басқа көздерден целлюлоза, ағарту және тазартуды қоса алғанда, механикалық және химиялық өңдеулер сериясы арқылы алынады.
2. Сілтілікпен өңдеу: Целлюлоза талшықтарын ісінуі және реактивті гидроксил топтарын ашу үшін экстракцияланған целлюлоза күшті сілтілі ерітіндімен, әдетте натрий гидроксидімен (NaOH) өңделеді.
3. Этерификация: ісінген целлюлоза талшықтары целлюлоза магистраліне карбоксиметил топтарын енгізу үшін натрий карбонаты (Na2CO3) сияқты сілтілі катализатордың қатысуымен натрий монохлорацетатымен (SMCA) әрекеттеседі.
4. Бейтараптандыру: Карбоксиметильденген целлюлоза содан кейін Na-CMC түзу үшін тұз қышқылы (HCl) немесе күкірт қышқылы (H2SO4) сияқты қышқылмен бейтараптандырылады.
5. Тазарту және кептіру: Na-CMC кез келген қоспаларды кетіру үшін жуу және сүзу арқылы тазартылады, содан кейін еркін ағынды ұнтақ алу үшін кептіріледі.

Натрий карбоксиметил целлюлозасының сипаттамасы

Na-CMC қасиеттері целлюлозаның бір ангидроглюкоза бірлігіне (AGU) шаққандағы карбоксиметил топтарының санын білдіретін алмастыру дәрежесіне (DS) байланысты өзгеруі мүмкін. Na-CMC негізгі сипаттамаларының кейбірі:

1. Ерігіштігі: Na-CMC суда жақсы ериді және суда мөлдір, тұтқыр ерітінділер түзе алады.
2. Тұтқырлық: Na-CMC ерітінділерінің тұтқырлығы полимердің концентрациясына, DS және молекулалық салмағына байланысты. Na-CMC тамаша қоюландырғыш қасиеттерімен танымал және оны ерітінділер мен суспензиялардың тұтқырлығын арттыру үшін пайдалануға болады.
3. рН тұрақтылығы: Na-CMC қышқылдан сілтіліге дейін рН мәндерінің кең ауқымында тұрақты, бұл оны әртүрлі қолданбаларда қолдануға жарамды етеді.
4. Тұзға төзімділік: Na-CMC тұздарға өте төзімді және электролиттердің қатысуымен оның тұтқырлығы мен тұрақтылығын сақтай алады.
5. Термиялық тұрақтылық: Na-CMC жоғары температурада тұрақты және жоғары температуралық жағдайларды қажет ететін әртүрлі өндірістік процестерде қолданылуы мүмкін.
6. Биологиялық ыдырайтындығы: Na-CMC биологиялық ыдырайтын және оны қоршаған ортаға қауіпсіз түрде тастауға болады.

Қорытынды

Натрий карбоксиметил целлюлозасы тамаша қоюландыратын, тұрақтандыратын және байланыстыратын қасиеттеріне байланысты әртүрлі өнеркәсіптік қолданбаларда кеңінен қолданылатын әмбебап полимер болып табылады. Na-CMC өндіру процесі целлюлозаны алуды, содан кейін целлюлозаны карбоксиметил топтарын құру үшін модификациялауды қамтиды. Na-CMC ерігіштік, тұтқырлық, рН тұрақтылығы, тұзға төзімділік, термиялық тұрақтылық және биоыдырағыштық сияқты бірнеше сипаттамаларға ие, бұл оны әртүрлі қолданбаларда қолдануға жарамды етеді. Na-CMC қасиеттерін алмастыру дәрежесін, молекулалық массасын және концентрациясын бақылау арқылы реттеуге болады, бұл оны әртүрлі өндірістік процестер үшін құнды құрал етеді.