Процес виробництва та характеристики натрієвої солі карбоксиметилцелюлози

Натрієва сіль карбоксиметилцелюлоза (Na-CMC) — це водорозчинний полімер, отриманий з целюлози, який широко використовується в різних промислових цілях, таких як харчова, фармацевтична, косметична, текстильна та нафтова буріння. Він відомий своїми чудовими загущуючими, стабілізуючими та зв’язуючими властивостями. У цій статті ми обговоримо процес виробництва та характеристики натрійкарбоксиметилцелюлози.

Процес виробництва натрій карбоксиметилцелюлози

Виробництво Na-CMC включає кілька етапів, включаючи екстракцію целюлози з деревної целюлози, бавовняного лінту або інших джерел з подальшою модифікацією целюлози для створення карбоксиметильних груп. Процес виробництва Na-CMC можна підсумувати таким чином:

1. Екстракція целюлози. Целюлозу добувають із деревної целюлози або інших джерел за допомогою ряду механічних і хімічних обробок, включаючи виготовлення целюлози, відбілювання та рафінування.
2. Обробка лугом: видобуту целюлозу обробляють сильним лужним розчином, як правило, гідроксидом натрію (NaOH), для набухання целюлозних волокон і оголення реактивних гідроксильних груп.
3. Етерифікація: Набухлі целюлозні волокна потім реагують з монохлорацетатом натрію (SMCA) у присутності лужного каталізатора, такого як карбонат натрію (Na2CO3), для введення карбоксиметильних груп у целюлозну основу.
4. Нейтралізація: потім карбоксиметильовану целюлозу нейтралізують кислотою, такою як соляна кислота (HCl) або сірчана кислота (H2SO4), з утворенням Na-CMC.
5. Очищення та сушіння: Na-CMC очищають шляхом промивання та фільтрування для видалення будь-яких домішок, а потім сушать, щоб отримати сипкий порошок.

Характеристика натрій карбоксиметилцелюлози

Властивості Na-CMC можуть змінюватися залежно від ступеня заміщення (DS), який відноситься до кількості карбоксиметильних груп на одиницю ангідроглюкози (AGU) целюлози. Деякі з ключових характеристик Na-CMC:

1. Розчинність: Na-CMC добре розчиняється у воді та може утворювати прозорі в’язкі розчини у воді.
2. В’язкість: в’язкість розчинів Na-CMC залежить від концентрації, DS і молекулярної маси полімеру. Na-CMC відомий своїми відмінними властивостями загущення і може використовуватися для підвищення в'язкості розчинів і суспензій.
3. Стабільність pH: Na-CMC стабільний у широкому діапазоні значень pH, від кислого до лужного, що робить його придатним для використання в різних сферах застосування.
4. Стійкість до солей: Na-CMC дуже стійкий до солей і може зберігати свою в'язкість і стабільність у присутності електролітів.
5. Термічна стабільність: Na-CMC стабільний при високих температурах і може використовуватися в різних промислових процесах, які вимагають умов високої температури.
6. Біорозкладаність: Na-CMC є біологічно розкладаною, і її можна безпечно утилізувати в навколишньому середовищі.

Висновок

Натрієва сіль карбоксиметилцелюлоза є універсальним полімером, який широко використовується в різних промислових цілях завдяки своїм чудовим властивостям загущення, стабілізації та зв’язування. Процес виробництва Na-CMC включає екстракцію целюлози з подальшою модифікацією целюлози для створення карбоксиметильних груп. Na-CMC має кілька характеристик, таких як розчинність, в'язкість, стабільність pH, стійкість до солі, термічна стабільність і здатність до біологічного розкладання, що робить його придатним для використання в різних сферах застосування. Властивості Na-CMC можна регулювати шляхом контролю ступеня заміщення, молекулярної маси та концентрації, що робить його цінним інструментом для різних промислових процесів.