Sodyum karboksimetilselülozun Üretim Süreci

Sodyum karboksimetilselülozun (CMC) üretim süreci, selülozun hazırlanması, eterifikasyon, saflaştırma ve kurutma dahil olmak üzere çeşitli adımları içerir. Tipik üretim sürecine genel bir bakış:

1. Selülozun Hazırlanması: Proses, tipik olarak odun hamuru veya pamuk linterinden elde edilen selülozun hazırlanmasıyla başlar. Selüloz ilk önce lignin, hemiselüloz ve diğer kirletici maddeler gibi yabancı maddeleri uzaklaştırmak için saflaştırılır ve rafine edilir. Bu saflaştırılmış selüloz, CMC üretimi için başlangıç ​​malzemesi görevi görür.
2. Alkalizasyon: Saflaştırılmış selüloz daha sonra reaktivitesini arttırmak ve sonraki eterifikasyon reaksiyonunu kolaylaştırmak için genellikle sodyum hidroksit (NaOH) olan alkalin bir çözelti ile işlenir. Alkalizasyon ayrıca selüloz liflerinin şişmesine ve açılmasına yardımcı olarak onları kimyasal modifikasyona daha kolay erişilir hale getirir.
3. Eterleşme Reaksiyonu: Alkalileştirilmiş selüloz, kontrollü koşullar altında bir katalizör varlığında monokloroasetik asit (MCA) veya bunun sodyum tuzu, sodyum monokloroasetat (SMCA) ile reaksiyona sokulur. Bu eterleşme reaksiyonu, selüloz zincirleri üzerindeki hidroksil gruplarının karboksimetil (-CH2COONa) grupları ile değiştirilmesini içerir. Selüloz zincirinin glikoz birimi başına karboksimetil gruplarının ortalama sayısını temsil eden ikame derecesi (DS), sıcaklık, reaksiyon süresi ve reaktan konsantrasyonları gibi reaksiyon parametrelerinin ayarlanmasıyla kontrol edilebilir.
4. Nötralizasyon: Eterifikasyon reaksiyonundan sonra, elde edilen ürün, kalan asidik grupların sodyum tuzu formuna (karboksimetilselüloz sodyum) dönüştürülmesi için nötralize edilir. Bu genellikle reaksiyon karışımına sodyum hidroksit (NaOH) gibi bir alkalin çözeltinin eklenmesiyle elde edilir. Nötralizasyon aynı zamanda çözeltinin pH'ının ayarlanmasına ve CMC ürününün stabilize edilmesine de yardımcı olur.
5. Saflaştırma: Ham sodyum karboksimetilselüloz daha sonra safsızlıkları, reaksiyona girmemiş reaktifleri ve yan ürünleri reaksiyon karışımından çıkarmak için saflaştırılır. Saflaştırma yöntemleri, yıkama, filtreleme, santrifüjleme ve kurutmayı içerebilir. Saflaştırılmış CMC, kalıntı alkali ve tuzları çıkarmak için tipik olarak suyla yıkanır, ardından katı CMC ürününü sıvı fazdan ayırmak için filtrasyon veya santrifüjleme yapılır.
6. Kurutma: Saflaştırılmış sodyum karboksimetilselüloz, aşırı nemin uzaklaştırılması ve depolama ve ileri işlemler için istenen nem içeriğinin elde edilmesi amacıyla son olarak kurutulur. Kurutma yöntemleri, istenen ürün özelliklerine ve üretim ölçeğine bağlı olarak havayla kurutma, spreyle kurutma veya tamburla kurutmayı içerebilir.

Ortaya çıkan sodyum karboksimetilselüloz ürünü, suda mükemmel çözünürlük ve reolojik özelliklere sahip, beyaz ila kirli beyaz bir toz veya granüler malzemedir. Gıda, ilaç, kozmetik, tekstil ve endüstriyel uygulamalar dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde koyulaştırıcı madde, stabilizatör, bağlayıcı ve reoloji değiştirici olarak yaygın şekilde kullanılır.