Proizvodni postopek in področje uporabe natrijeve karboksimetil celuloze (CMC)

Natrijeva karboksimetil celuloza (CMC) je anionski, ravnoverižni, v vodi topen celulozni eter, derivat naravne celuloze in kloroocetne kisline s kemično modifikacijo. Njegova vodna raztopina ima funkcije zgoščevanja, tvorbe filma, vezave, zadrževanja vode, koloidne zaščite, emulgiranja in suspendiranja ter se lahko uporablja kot flokulant, kelatno sredstvo, emulgator, zgoščevalec, sredstvo za zadrževanje vode, klejivo, material za tvorbo filma itd., ki se pogosto uporablja v živilski industriji, medicini, elektroniki, pesticidih, usnjarstvu, plastiki, tiskarstvu, keramiki, vsakodnevni kemični industriji in drugih področjih.

Natrijeva karboksimetil celuloza je običajno praškasta trdna snov, včasih zrnata ali vlaknata, bele ali svetlo rumene barve, brez posebnega vonja. Je makromolekularna kemična snov, ima močno omočljivost, se lahko raztopi v vodi in v vodi tvori viskozno raztopino z visoko prosojnostjo. Netopen je v splošnih organskih raztopinah, kot so etanol, eter, kloroform in benzen, vendar se lahko raztopi v vodi. Neposredno raztapljanje v vodi je relativno počasno, vendar je topnost še vedno zelo velika, vodna raztopina pa ima določeno viskoznost. Trdna snov je v splošnem okolju bolj stabilna zaradi določene absorpcije vode in vlažnosti, v suhem okolju pa se lahko dolgo časa ohrani.

① Proizvodni proces

1. Metoda z vodnim medijem

Postopek voda-premog je relativno zgodnji proizvodni postopek v industrijski pripravi natrijeve karboksimetilceluloze. Pri tem postopku alkalna celuloza in eterifikacijsko sredstvo reagirata v vodni raztopini, ki vsebuje proste ione kisikovih oksidov, voda pa se uporablja kot reakcijski medij v reakcijskem procesu brez organskih topil.

2. Metoda s topilom

Metoda z organskimi topili je proizvodni postopek, razvit na podlagi metode z vodnim medijem, ki vodo nadomesti z organskim topilom kot reakcijskim medijem. Gre za postopek alkalizacije in eterifikacije alkalne celuloze in monokloroocetne kisline v organskem topilu. Glede na količino reakcijskega medija jo lahko razdelimo na metodo gnetenja in metodo plavajoče brozge. Količina organskega topila, uporabljenega pri metodi pulpiranja, je veliko večja kot pri metodi gnetenja, količina organskega topila, uporabljenega pri metodi gnetenja, pa je razmerje med prostorninsko težo in količino celuloze, medtem ko je količina organskega topila, uporabljenega pri metodi pulpiranja, razmerje med prostorninsko težo in količino celuloze. Ko se natrijeva karboksimetilceluloza pripravi z metodo plavajoče brozge, je reakcijska trdna snov v sistemu v brozgi ali suspenziji, zato se metoda plavajoče brozge imenuje tudi suspenzijska metoda.

3. Metoda z gnojevko

Metoda z gnojevko je najnovejša tehnologija za proizvodnjo natrijeve karboksimetilceluloze. Z metodo z gnojevko ne moremo proizvesti le visoko čiste natrijeve karboksimetilceluloze, temveč tudi natrijeve karboksimetilceluloze z visoko stopnjo substitucije in enakomerno substitucijo. Proizvodni postopek z metodo z gnojevko je približno naslednji: bombažna pulpa, zmleta v prah, se pošlje v vertikalni stroj za alkaliziranje, opremljen z izopropilnim alkoholom, in raztopina natrijevega hidroksida, ki se doda med mešanjem, se alkalizira, pri čemer je temperatura alkaliziranja približno 20 °C. Po alkaliziranju se material prečrpa v vertikalni stroj za eterifikacijo, kjer se doda raztopina izopropilnega alkohola in kloroocetne kisline, temperatura eterifikacije pa je približno 65 °C. Glede na specifično uporabo izdelka in zahteve glede kakovosti se lahko prilagodi koncentracija alkaliziranja, čas alkaliziranja, količina eterifikacijskega sredstva in čas eterifikacije ter drugi procesni parametri.

② Področje uporabe

1. CMC ni le dober emulgator, stabilizator in zgoščevalec v živilski industriji, temveč ima tudi odlično stabilnost pri zamrzovanju in taljenju ter lahko izboljša okus izdelka in podaljša čas skladiščenja.

2. V detergentu se lahko CMC uporablja kot sredstvo proti obraščanju, zlasti za učinek proti obraščanju hidrofobnih sintetičnih vlaken, ki je bistveno boljši od karboksimetilnih vlaken.

3. Pri vrtanju nafte se lahko uporablja za zaščito naftnih vrtin kot stabilizator blata, sredstvo za zadrževanje vode, količina vsake naftne vrtine je 2 ~ 3 t za plitke vrtine, za globoke vrtine pa 5 ~ 6 t.

4. Uporablja se v tekstilni industriji kot sredstvo za klejitev, zgoščevalec za tiskanje in barvanje, tekstilni tisk in utrjevalni premaz.

5. Uporablja se kot sredstvo proti posedanju premaza, emulgator, dispergator, izravnalno sredstvo, lepilo, ki lahko enakomerno porazdeli trdni del barve v topilu, tako da se barva dolgo ne stratificira, uporablja pa se tudi v kitih.

6. Kot flokulant pri odstranjevanju kalcijevih ionov je učinkovitejši od natrijevega glukonata, kot kationski izmenjevalec pa ima izmenjalno kapaciteto do 1,6 ml/g.

7. V papirni industriji se uporablja kot sredstvo za klejitev papirja, ki lahko znatno izboljša suho in mokro trdnost papirja ter odpornost na olje, absorpcijo črnila in vodoodpornost.

8. Kot hidrolat v kozmetiki, ki se uporablja kot zgoščevalec v zobni pasti, je njegov odmerek približno 5 %.

Proizvajalec in dobavitelj karboksimetil celuloze (CMC) na debelo | EVERBRIGHT (cnchemist.com)