Proces produkcyjny i charakterystyka karboksymetylocelulozy sodowej

Karboksymetyloceluloza sodowa (Na-CMC) to rozpuszczalny w wodzie polimer pochodzący z celulozy, który jest szeroko stosowany w różnych zastosowaniach przemysłowych, takich jak żywność, farmaceutyki, kosmetyki, tekstylia i odwierty naftowe.Znany jest ze swoich doskonałych właściwości zagęszczających, stabilizujących i wiążących.W tym artykule omówimy proces produkcji i właściwości soli sodowej karboksymetylocelulozy.

Proces produkcji karboksymetylocelulozy sodowej

Produkcja Na-CMC obejmuje kilka etapów, w tym ekstrakcję celulozy z miazgi drzewnej, lintersu bawełnianego lub innych źródeł, a następnie modyfikację celulozy w celu utworzenia grup karboksymetylowych.Proces produkcji Na-CMC można podsumować w następujący sposób:

1. Ekstrakcja celulozy: Celuloza jest ekstrahowana z miazgi drzewnej lub innych źródeł poprzez szereg zabiegów mechanicznych i chemicznych, w tym roztwarzanie, bielenie i rafinację.
2. Obróbka alkaliczna: Wyekstrahowaną celulozę traktuje się silnie zasadowym roztworem, zazwyczaj wodorotlenkiem sodu (NaOH), w celu spęcznienia włókien celulozy i odsłonięcia reaktywnych grup hydroksylowych.
3. Eteryfikacja: Spęczniałe włókna celulozy poddaje się następnie reakcji z monochlorooctanem sodu (SMCA) w obecności alkalicznego katalizatora, takiego jak węglan sodu (Na2CO3), w celu wprowadzenia grup karboksymetylowych do szkieletu celulozy.
4. Neutralizacja: Karboksymetylowana celuloza jest następnie neutralizowana kwasem, takim jak kwas chlorowodorowy (HCl) lub kwas siarkowy (H2SO4), z wytworzeniem Na-CMC.
5. Oczyszczanie i suszenie: Na-CMC jest oczyszczany przez przemywanie i filtrowanie w celu usunięcia wszelkich zanieczyszczeń, a następnie suszony w celu uzyskania sypkiego proszku.

Charakterystyka karboksymetylocelulozy sodowej

Właściwości Na-CMC mogą się różnić w zależności od stopnia podstawienia (DS), który odnosi się do liczby grup karboksymetylowych na jednostkę anhydroglukozy (AGU) celulozy.Niektóre z kluczowych cech Na-CMC to:

1. Rozpuszczalność: Na-CMC jest dobrze rozpuszczalny w wodzie i może tworzyć klarowne, lepkie roztwory w wodzie.
2. Lepkość: Lepkość roztworów Na-CMC zależy od stężenia, DS i masy cząsteczkowej polimeru.Na-CMC jest znany ze swoich doskonałych właściwości zagęszczających i może być stosowany do zwiększania lepkości roztworów i zawiesin.
3. Stabilność pH: Na-CMC jest stabilny w szerokim zakresie wartości pH, od kwaśnego do zasadowego, dzięki czemu nadaje się do różnych zastosowań.
4. Tolerancja soli: Na-CMC jest wysoce tolerancyjny na sole i może zachować swoją lepkość i stabilność w obecności elektrolitów.
5. Stabilność termiczna: Na-CMC jest stabilny w wysokich temperaturach i może być stosowany w różnych procesach przemysłowych wymagających warunków wysokiej temperatury.
6. Biodegradowalność: Na-CMC ulega biodegradacji i może być bezpiecznie usuwany do środowiska.

Wniosek

Karboksymetyloceluloza sodowa jest wszechstronnym polimerem, który jest szeroko stosowany w różnych zastosowaniach przemysłowych ze względu na doskonałe właściwości zagęszczające, stabilizujące i wiążące.Proces wytwarzania Na-CMC obejmuje ekstrakcję celulozy, a następnie modyfikację celulozy w celu utworzenia grup karboksymetylowych.Na-CMC ma kilka cech, takich jak rozpuszczalność, lepkość, stabilność pH, tolerancja soli, stabilność termiczna i biodegradowalność, co czyni go odpowiednim do stosowania w różnych zastosowaniach.Właściwości Na-CMC można regulować, kontrolując stopień podstawienia, masę cząsteczkową i stężenie, co czyni go cennym narzędziem w różnych procesach przemysłowych.