عملية تصنيع وخصائص الصوديوم كربوكسي ميثيل السليلوز

كربوكسي ميثيل السليلوز (Na-CMC) عبارة عن بوليمر قابل للذوبان في الماء مشتق من السليلوز ، والذي يستخدم على نطاق واسع في العديد من التطبيقات الصناعية مثل الأغذية والأدوية ومستحضرات التجميل والمنسوجات وحفر النفط.وهي معروفة بخصائصها الممتازة في السماكة والتثبيت والربط.في هذه المقالة ، سنناقش عملية التصنيع وخصائص السليلوز كربوكسي ميثيل الصوديوم.

عملية تصنيع كربوكسي ميثيل السليلوز الصوديوم

يتضمن إنتاج Na-CMC عدة خطوات ، بما في ذلك استخراج السليلوز من لب الخشب ، أو القطن ، أو مصادر أخرى ، متبوعًا بتعديل السليلوز لإنشاء مجموعات كربوكسيميثيل.يمكن تلخيص عملية تصنيع Na-CMC على النحو التالي:

1. استخراج السليلوز: يتم استخلاص السليلوز من لب الخشب أو من مصادر أخرى من خلال سلسلة من المعالجات الميكانيكية والكيميائية ، بما في ذلك فصل الألياف والتبييض والتكرير.
2. المعالجة القلوية: يتم معالجة السليلوز المستخرج بمحلول قلوي قوي ، عادةً هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) ، لتضخم ألياف السليلوز وفضح مجموعات الهيدروكسيل التفاعلية.
3. الإثارة: يتم بعد ذلك تفاعل ألياف السليلوز المنتفخة مع أسيتات أحادي كلورو الصوديوم (SMCA) في وجود محفز قلوي مثل كربونات الصوديوم (Na2CO3) لإدخال مجموعات الكربوكسيميثيل في العمود الفقري للسليلوز.
4. التحييد: يتم بعد ذلك تحييد السليلوز الكربوكسى ميثيل بحمض مثل حمض الهيدروكلوريك (HCl) أو حمض الكبريتيك (H2SO4) لتكوين Na-CMC.
5. التنقية والتجفيف: يتم تنقية Na-CMC عن طريق الغسيل والترشيح لإزالة أي شوائب ثم تجفيفها للحصول على مسحوق يتدفق بحرية.

خصائص الصوديوم كربوكسي ميثيل السليلوز

يمكن أن تختلف خصائص Na-CMC اعتمادًا على درجة الاستبدال (DS) ، والتي تشير إلى عدد مجموعات الكربوكسيميثيل لكل وحدة جلوكوز أنهيدروجين (AGU) من السليلوز.بعض الخصائص الرئيسية لـ Na-CMC هي:

1. الذوبان: Na-CMC قابل للذوبان في الماء بدرجة عالية ويمكن أن يشكل محاليل لزجة واضحة في الماء.
2. اللزوجة: تعتمد لزوجة محاليل Na-CMC على تركيز و DS والوزن الجزيئي للبوليمر.تشتهر Na-CMC بخصائصها الممتازة في السماكة ويمكن استخدامها لزيادة لزوجة المحاليل والمعلقات.
3. استقرار الأس الهيدروجيني: Na-CMC مستقر على نطاق واسع من قيم الأس الهيدروجيني ، من الحمضية إلى القلوية ، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في التطبيقات المختلفة.
4. تحمل الملح: Na-CMC شديد التحمل للأملاح ويمكنه الحفاظ على لزوجته واستقراره في وجود الإلكتروليتات.
5. الاستقرار الحراري: Na-CMC مستقر في درجات حرارة عالية ويمكن استخدامه في مختلف العمليات الصناعية التي تتطلب ظروف درجات حرارة عالية.
6. التحلل البيولوجي: Na-CMC قابل للتحلل البيولوجي ويمكن التخلص منه بأمان في البيئة.

خاتمة

كربوكسي ميثيل سليلوز الصوديوم عبارة عن بوليمر متعدد الاستخدامات يستخدم على نطاق واسع في العديد من التطبيقات الصناعية نظرًا لخصائصه الممتازة في السماكة والتثبيت والربط.تتضمن عملية تصنيع Na-CMC استخراج السليلوز متبوعًا بتعديل السليلوز لإنشاء مجموعات كربوكسي ميثيل.تتميز Na-CMC بالعديد من الخصائص مثل الذوبان واللزوجة واستقرار الأس الهيدروجيني وتحمل الملح والاستقرار الحراري وقابلية التحلل البيولوجي ، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في مختلف التطبيقات.يمكن ضبط خصائص Na-CMC من خلال التحكم في درجة الاستبدال والوزن الجزيئي والتركيز ، مما يجعلها أداة قيمة للعمليات الصناعية المختلفة.