Menghasilkan karboksimetilselulosa (CMC) melibatkan beberapa langkah dan tindak balas kimia.CMC ialah polimer larut air yang berasal daripada selulosa, polimer semula jadi yang terdapat dalam dinding sel tumbuhan.Ia digunakan secara meluas dalam pelbagai industri seperti makanan, farmaseutikal, kosmetik dan tekstil kerana sifatnya yang menebal, menstabilkan dan mengikat.Berikut ialah panduan terperinci tentang cara menghasilkan carboxymethylcellulose:
Pengenalan kepada Carboxymethylcellulose (CMC):
Carboxymethylcellulose (CMC) ialah terbitan selulosa, polisakarida semulajadi yang terdapat dalam dinding sel tumbuhan.Penghasilan CMC melibatkan pengubahsuaian selulosa melalui tindak balas kimia untuk memperkenalkan kumpulan karboksimetil ke tulang belakang selulosa.Pengubahsuaian ini memberikan keterlarutan air dan sifat lain yang diingini kepada polimer.
Bahan mentah:
Selulosa: Bahan mentah utama untuk pengeluaran CMC ialah selulosa.Selulosa boleh diperolehi daripada pelbagai sumber semula jadi seperti pulpa kayu, linter kapas, atau sisa pertanian.
Natrium Hidroksida (NaOH): Juga dikenali sebagai soda kaustik, natrium hidroksida digunakan dalam peringkat awal pengeluaran CMC untuk rawatan alkali selulosa.
Asid Kloroasettik (ClCH2COOH): Asid kloroasettik ialah reagen utama yang digunakan untuk memperkenalkan kumpulan karboksimetil ke tulang belakang selulosa.
Pemangkin Pengeteran: Pemangkin seperti natrium hidroksida atau natrium karbonat digunakan untuk memudahkan tindak balas pengeteran antara selulosa dan asid kloroasettik.
Pelarut: Pelarut seperti isopropanol atau etanol boleh digunakan untuk melarutkan bahan tindak balas dan membantu dalam proses tindak balas.
Proses pengeluaran:
Penghasilan karboksimetilselulosa melibatkan beberapa langkah utama:
1. Rawatan Alkali Selulosa:
Selulosa dirawat dengan alkali kuat, biasanya natrium hidroksida (NaOH), untuk meningkatkan kereaktifannya dengan menukar beberapa kumpulan hidroksilnya kepada selulosa alkali.Rawatan ini biasanya dijalankan di dalam bekas reaktor pada suhu tinggi.Selulosa alkali yang terbentuk kemudiannya dibasuh dan dineutralkan untuk menghilangkan alkali yang berlebihan.
2. Etherifikasi:
Selepas rawatan alkali, selulosa bertindak balas dengan asid kloroasettik (ClCH2COOH) dengan kehadiran pemangkin eterifikasi.Tindak balas ini memperkenalkan kumpulan karboksimetil ke tulang belakang selulosa, mengakibatkan pembentukan karboksimetilselulosa.Tindak balas eterifikasi biasanya berlaku di bawah keadaan terkawal suhu, tekanan, dan pH untuk mencapai tahap penggantian (DS) dan berat molekul CMC yang dikehendaki.
3. Mencuci dan Membersihkan:
Berikutan tindak balas pengeteran, produk CMC mentah dibasuh dengan teliti untuk membuang reagen, produk sampingan dan kekotoran yang tidak bertindak balas.Pencucian biasanya dilakukan menggunakan air atau pelarut organik diikuti dengan penapisan atau sentrifugasi.Langkah penulenan juga mungkin melibatkan rawatan dengan asid atau bes untuk melaraskan pH dan membuang pemangkin sisa.
4. Pengeringan:
CMC yang telah disucikan kemudiannya dikeringkan untuk menghilangkan lembapan dan mendapatkan produk akhir dalam bentuk serbuk atau berbutir.Pengeringan biasanya dilakukan menggunakan kaedah seperti pengeringan semburan, pengeringan vakum, atau pengeringan udara di bawah keadaan terkawal untuk mengelakkan degradasi atau penggumpalan polimer.
Kawalan kualiti:
Langkah-langkah kawalan kualiti adalah penting sepanjang proses pengeluaran CMC untuk memastikan ketekalan, ketulenan dan sifat-sifat yang dikehendaki bagi produk akhir.Parameter kualiti utama termasuk:
Darjah penggantian (DS): Purata bilangan kumpulan karboksimetil setiap unit glukosa dalam rantai selulosa.
Pengagihan berat molekul: Ditentukan oleh teknik seperti ukuran kelikatan atau kromatografi resapan gel (GPC).
Ketulenan: Dinilai melalui kaedah analisis seperti spektroskopi inframerah (IR) atau kromatografi cecair berprestasi tinggi (HPLC) untuk mengesan bendasing.
Kelikatan: Sifat kritikal untuk banyak aplikasi, diukur menggunakan viskometer untuk memastikan konsistensi dan prestasi.
Aplikasi Carboxymethylcellulose:
Carboxymethylcellulose didapati digunakan secara meluas dalam pelbagai industri, termasuk:
Industri Makanan: Sebagai pemekat, penstabil dan pengemulsi dalam produk seperti sos, pembalut, ais krim dan barangan bakar.
Farmaseutikal: Dalam formulasi farmaseutikal sebagai pengikat, disintegran dan pengubah suai kelikatan dalam tablet, penggantungan dan formulasi topikal.
Kosmetik: Dalam produk penjagaan diri seperti krim, losyen dan syampu sebagai agen pemekat dan pengubah reologi.
Tekstil: Dalam proses pencetakan, saiz dan kemasan tekstil untuk meningkatkan sifat dan prestasi fabrik.
Pertimbangan Alam Sekitar dan Keselamatan:
Pengeluaran CMC melibatkan penggunaan bahan kimia dan proses intensif tenaga, yang mungkin mempunyai kesan alam sekitar seperti penjanaan air sisa dan penggunaan tenaga.Usaha untuk meminimumkan kesan alam sekitar dan memastikan pengendalian bahan kimia yang selamat adalah pertimbangan penting dalam pembuatan CMC.Pelaksanaan amalan terbaik untuk rawatan sisa, kecekapan tenaga dan kesihatan dan keselamatan pekerjaan boleh membantu mengurangkan kebimbangan ini.
Penghasilan karboksimetilselulosa melibatkan beberapa langkah bermula daripada pengekstrakan selulosa kepada rawatan alkali, pengeteran, penulenan, dan pengeringan.Langkah-langkah kawalan kualiti adalah penting untuk memastikan ketekalan dan ketulenan produk akhir, yang mendapat aplikasi meluas dalam pelbagai industri.Pertimbangan alam sekitar dan keselamatan adalah aspek penting dalam pengeluaran CMC, menekankan keperluan untuk amalan pembuatan yang mampan dan bertanggungjawab.
Masa siaran: Mac-27-2024