Процесс производства и характеристики карбоксиметилцеллюлозы натрия

Карбоксиметилцеллюлоза натрия (Na-CMC) представляет собой водорастворимый полимер, полученный из целлюлозы, который широко используется в различных отраслях промышленности, таких как продукты питания, фармацевтика, косметика, текстиль и бурение нефтяных скважин.Он известен своими превосходными загущающими, стабилизирующими и связующими свойствами.В этой статье мы обсудим процесс производства и характеристики натрийкарбоксиметилцеллюлозы.

Процесс производства карбоксиметилцеллюлозы натрия

Производство Na-КМЦ включает несколько этапов, в том числе извлечение целлюлозы из древесной массы, хлопкового линта или других источников с последующей модификацией целлюлозы для создания карбоксиметильных групп.Процесс производства Na-CMC можно обобщить следующим образом:

1. Экстракция целлюлозы: Целлюлозу извлекают из древесной массы или других источников посредством ряда механических и химических обработок, включая варку целлюлозы, отбеливание и рафинирование.
2. Щелочная обработка: экстрагированная целлюлоза обрабатывается сильным щелочным раствором, обычно гидроксидом натрия (NaOH), для набухания волокон целлюлозы и обнажения реакционноспособных гидроксильных групп.
3. Этерификация: набухшие целлюлозные волокна затем реагируют с монохлорацетатом натрия (SMCA) в присутствии щелочного катализатора, такого как карбонат натрия (Na2CO3), для введения карбоксиметильных групп в основную цепь целлюлозы.
4. Нейтрализация: затем карбоксиметилированную целлюлозу нейтрализуют кислотой, такой как соляная кислота (HCl) или серная кислота (H2SO4), с образованием Na-CMC.
5. Очистка и сушка: Na-КМЦ очищают путем промывки и фильтрации для удаления любых примесей, а затем сушат для получения сыпучего порошка.

Характеристики карбоксиметилцеллюлозы натрия

Свойства Na-CMC могут варьироваться в зависимости от степени замещения (DS), которая относится к количеству карбоксиметильных групп на единицу ангидроглюкозы (AGU) целлюлозы.Некоторые из ключевых характеристик Na-CMC:

1. Растворимость: Na-CMC хорошо растворяется в воде и может образовывать прозрачные вязкие растворы в воде.
2. Вязкость: Вязкость растворов Na-CMC зависит от концентрации, DS и молекулярной массы полимера.Na-КМЦ известна своими превосходными загущающими свойствами и может использоваться для повышения вязкости растворов и суспензий.
3. Стабильность pH: Na-CMC стабилен в широком диапазоне значений pH, от кислых до щелочных, что делает его пригодным для использования в различных областях.
4. Устойчивость к соли: Na-CMC обладает высокой устойчивостью к солям и может сохранять свою вязкость и стабильность в присутствии электролитов.
5. Термическая стабильность: Na-CMC стабилен при высоких температурах и может использоваться в различных промышленных процессах, требующих высокотемпературных условий.
6. Биоразлагаемость: Na-CMC биоразлагаем и может быть безопасно утилизирован в окружающей среде.

Заключение

Натрийкарбоксиметилцеллюлоза представляет собой универсальный полимер, который широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своим превосходным загущающим, стабилизирующим и связующим свойствам.Процесс производства Na-CMC включает экстракцию целлюлозы с последующей модификацией целлюлозы для создания карбоксиметильных групп.Na-КМЦ обладает несколькими характеристиками, такими как растворимость, вязкость, стабильность pH, солеустойчивость, термическая стабильность и способность к биологическому разложению, что делает ее пригодной для использования в различных областях.Свойства Na-КМЦ можно регулировать, контролируя степень замещения, молекулярную массу и концентрацию, что делает ее ценным инструментом для различных промышленных процессов.