Nātrija karboksimetilcelulozes ražošanas process un īpašības

Nātrija karboksimetilceluloze (Na-CMC) ir ūdenī šķīstošs polimērs, kas iegūts no celulozes, ko plaši izmanto dažādos rūpnieciskos lietojumos, piemēram, pārtikā, farmācijā, kosmētikā, tekstilizstrādājumos un naftas urbšanā. Tas ir pazīstams ar izcilajām sabiezēšanas, stabilizēšanas un saistīšanas īpašībām. Šajā rakstā mēs apspriedīsim nātrija karboksimetilcelulozes ražošanas procesu un īpašības.

Nātrija karboksimetilcelulozes ražošanas process

Na-CMC ražošana ietver vairākus posmus, tostarp celulozes ekstrakciju no koksnes celulozes, kokvilnas linteriem vai citiem avotiem, kam seko celulozes modificēšana, lai izveidotu karboksimetilgrupas. Na-CMC ražošanas procesu var apkopot šādi:

1. Celulozes ekstrakcija: Celulozi iegūst no koksnes masas vai citiem avotiem, izmantojot virkni mehānisku un ķīmisku apstrādi, tostarp celulozes veidošanu, balināšanu un attīrīšanu.
2. Sārmu apstrāde: Ekstrahēto celulozi apstrādā ar spēcīgu sārma šķīdumu, parasti nātrija hidroksīdu (NaOH), lai uzbriest celulozes šķiedras un atklātu reaktīvās hidroksilgrupas.
3. Ēterifikācija: pēc tam uzbriedušās celulozes šķiedras reaģē ar nātrija monohloracetātu (SMCA) sārmaina katalizatora, piemēram, nātrija karbonāta (Na2CO3) klātbūtnē, lai celulozes mugurkaulā ievadītu karboksimetilgrupas.
4. Neitralizācija: karboksimetilētā celuloze pēc tam tiek neitralizēta ar skābi, piemēram, sālsskābi (HCl) vai sērskābi (H2SO4), veidojot Na-CMC.
5. Attīrīšana un žāvēšana: Na-CMC attīra, mazgājot un filtrējot, lai noņemtu jebkādus piemaisījumus, un pēc tam žāvē, lai iegūtu brīvi plūstošu pulveri.

Nātrija karboksimetilcelulozes raksturojums

Na-CMC īpašības var atšķirties atkarībā no aizvietošanas pakāpes (DS), kas attiecas uz karboksimetilgrupu skaitu uz celulozes anhidroglikozes vienību (AGU). Dažas no galvenajām Na-CMC īpašībām ir:

1. Šķīdība: Na-CMC labi šķīst ūdenī un var veidot dzidrus, viskozu šķīdumu ūdenī.
2. Viskozitāte: Na-CMC šķīdumu viskozitāte ir atkarīga no polimēra koncentrācijas, DS un molekulmasas. Na-CMC ir pazīstams ar izcilajām biezināšanas īpašībām, un to var izmantot, lai palielinātu šķīdumu un suspensiju viskozitāti.
3. pH stabilitāte: Na-CMC ir stabils plašā pH vērtību diapazonā, no skāba līdz sārmainam, padarot to piemērotu lietošanai dažādos lietojumos.
4. Sāls tolerance: Na-CMC ir ļoti izturīgs pret sāļiem un var saglabāt savu viskozitāti un stabilitāti elektrolītu klātbūtnē.
5. Termiskā stabilitāte: Na-CMC ir stabils augstā temperatūrā, un to var izmantot dažādos rūpnieciskos procesos, kuriem nepieciešami augstas temperatūras apstākļi.
6. Bioloģiskā noārdīšanās spēja: Na-CMC ir bioloģiski noārdāms, un to var droši izmest vidē.

Secinājums

Nātrija karboksimetilceluloze ir daudzpusīgs polimērs, ko plaši izmanto dažādos rūpnieciskos lietojumos, pateicoties tā lieliskām sabiezēšanas, stabilizēšanas un saistīšanas īpašībām. Na-CMC ražošanas process ietver celulozes ekstrakciju, kam seko celulozes modificēšana, lai izveidotu karboksimetilgrupas. Na-CMC ir vairākas īpašības, piemēram, šķīdība, viskozitāte, pH stabilitāte, sāls tolerance, termiskā stabilitāte un bioloģiskā noārdīšanās, kas padara to piemērotu lietošanai dažādos lietojumos. Na-CMC īpašības var regulēt, kontrolējot aizvietošanas pakāpi, molekulmasu un koncentrāciju, padarot to par vērtīgu instrumentu dažādiem rūpnieciskiem procesiem.