Процес производње и карактеристике натријум карбоксиметил целулозе

Натријум карбоксиметил целулоза (На-ЦМЦ) је полимер растворљив у води добијен од целулозе, који се широко користи у разним индустријским применама као што су храна, фармацеутски производи, козметика, текстил и бушење нафте. Познат је по својим одличним својствима згушњавања, стабилизације и везивања. У овом чланку ћемо разговарати о процесу производње и карактеристикама натријум карбоксиметил целулозе.

Процес производње натријум карбоксиметил целулозе

Производња На-ЦМЦ укључује неколико корака, укључујући екстракцију целулозе из дрвене пулпе, памучног линтера или других извора, након чега следи модификација целулозе да би се створиле карбоксиметил групе. Процес производње На-ЦМЦ се може сажети на следећи начин:

1. Екстракција целулозе: Целулоза се екстрахује из дрвне масе или других извора кроз низ механичких и хемијских третмана, укључујући пулпирање, бељење и рафинацију.
2. Алкални третман: Екстрахована целулоза се третира јаким алкалним раствором, типично натријум хидроксидом (НаОХ), да би набубрила целулозна влакна и изложила реактивне хидроксилне групе.
3. Етерификација: Набубрела целулозна влакна затим реагују са натријум монохлороацетатом (СМЦА) у присуству алкалног катализатора као што је натријум карбонат (На2ЦО3) да би се увеле карбоксиметил групе на целулозну кичму.
4. Неутрализација: Карбоксиметилована целулоза се затим неутралише киселином као што је хлороводонична киселина (ХЦл) или сумпорна киселина (Х2СО4) да би се формирао На-ЦМЦ.
5. Пречишћавање и сушење: На-ЦМЦ се пречишћава прањем и филтрирањем да би се уклониле све нечистоће, а затим се суши да би се добио прашак који слободно тече.

Карактеристике натријум карбоксиметил целулозе

Особине На-ЦМЦ могу да варирају у зависности од степена супституције (ДС), који се односи на број карбоксиметил група по анхидроглукозној јединици (АГУ) целулозе. Неке од кључних карактеристика На-ЦМЦ су:

1. Растворљивост: На-ЦМЦ је веома растворљив у води и може да формира бистре, вискозне растворе у води.
2. Вискозност: Вискозност раствора На-ЦМЦ зависи од концентрације, ДС и молекулске тежине полимера. На-ЦМЦ је познат по својим одличним својствима згушњавања и може се користити за повећање вискозитета раствора и суспензија.
3. пХ стабилност: На-ЦМЦ је стабилан у широком опсегу пХ вредности, од киселих до алкалних, што га чини погодним за употребу у различитим применама.
4. Толеранција соли: На-ЦМЦ је високо толерантан на соли и може одржати свој вискозитет и стабилност у присуству електролита.
5. Термичка стабилност: На-ЦМЦ је стабилан на високим температурама и може се користити у различитим индустријским процесима који захтевају услове високе температуре.
6. Биоразградивост: На-ЦМЦ је биоразградив и може се безбедно одложити у животну средину.

Закључак

Натријум карбоксиметил целулоза је свестрани полимер који се широко користи у разним индустријским применама због својих одличних својстава згушњавања, стабилизације и везивања. Процес производње На-ЦМЦ укључује екстракцију целулозе праћену модификацијом целулозе да би се створиле карбоксиметил групе. На-ЦМЦ има неколико карактеристика као што су растворљивост, вискозност, пХ стабилност, толеранција соли, термичка стабилност и биоразградљивост, што га чини погодним за употребу у различитим применама. Својства На-ЦМЦ могу се подесити контролом степена супституције, молекулске тежине и концентрације, што га чини вредним алатом за различите индустријске процесе.