Procesul de fabricare a carboximetilcelulozei de sodiu

Procesul de fabricație a carboximetilcelulozei de sodiu (CMC) implică mai multe etape, inclusiv prepararea celulozei, eterificarea, purificarea și uscarea. Iată o prezentare generală a procesului tipic de producție:

1. Prepararea celulozei: Procesul începe cu prepararea celulozei, care provine de obicei din pulpă de lemn sau din bumbac. Celuloza este mai întâi purificată și rafinată pentru a îndepărta impuritățile precum lignina, hemiceluloza și alți contaminanți. Această celuloză purificată servește ca materie primă pentru producerea de CMC.
2. Alcalinizare: Celuloza purificată este apoi tratată cu o soluție alcalină, de obicei hidroxid de sodiu (NaOH), pentru a-și crește reactivitatea și a facilita reacția de eterificare ulterioară. De asemenea, alcalinizarea ajută la umflarea și deschiderea fibrelor de celuloză, făcându-le mai accesibile modificărilor chimice.
3. Reacția de eterificare: Celuloza alcalinizată reacţionează cu acid monocloroacetic (MCA) sau sarea sa de sodiu, monocloroacetat de sodiu (SMCA), în prezenţa unui catalizator în condiţii controlate. Această reacție de eterificare implică înlocuirea grupărilor hidroxil pe lanțurile celulozei cu grupări carboximetil (-CH2COONa). Gradul de substituție (DS), care reprezintă numărul mediu de grupări carboximetil per unitate de glucoză a lanțului de celuloză, poate fi controlat prin ajustarea parametrilor de reacție cum ar fi temperatura, timpul de reacție și concentrațiile reactanților.
4. Neutralizare: După reacția de eterificare, produsul rezultat este neutralizat pentru a transforma orice grupări acide rămase în forma lor de sare de sodiu (carboximetilceluloză de sodiu). Acest lucru se realizează de obicei prin adăugarea unei soluții alcaline, cum ar fi hidroxid de sodiu (NaOH), la amestecul de reacție. Neutralizarea ajută, de asemenea, la ajustarea pH-ului soluției și la stabilizarea produsului CMC.
5. Purificare: carboximetilceluloza de sodiu brută este apoi purificată pentru a îndepărta impuritățile, reactivii nereacționați și produsele secundare din amestecul de reacție. Metodele de purificare pot include spălarea, filtrarea, centrifugarea și uscarea. CMC purificat este de obicei spălat cu apă pentru a îndepărta alcalii reziduali și sărurile, urmată de filtrare sau centrifugare pentru a separa produsul CMC solid de faza lichidă.
6. Uscarea: carboximetilceluloza de sodiu purificată este în cele din urmă uscată pentru a îndepărta excesul de umiditate și pentru a obține conținutul de umiditate dorit pentru depozitare și prelucrare ulterioară. Metodele de uscare pot include uscare la aer, uscare prin pulverizare sau uscare cu tambur, în funcție de caracteristicile dorite ale produsului și de scara de fabricație.

Produsul de carboximetilceluloză de sodiu rezultat este o pulbere sau un material granular alb până la aproape alb, cu solubilitate în apă și proprietăți reologice excelente. Este utilizat pe scară largă ca agent de îngroșare, stabilizator, liant și modificator de reologie în diverse industrii, inclusiv în industria alimentară, farmaceutică, cosmetică, textile și aplicații industriale.