Исследование по получению карбоксиметилцеллюлозы натрия

Карбоксиметилцеллюлоза натрия (КМЦ) представляет собой карбоксиметилированное производное целлюлозы, также известное как целлюлозная камедь, и является наиболее важной ионной целлюлозной камедью. КМЦ обычно представляет собой анионное полимерное соединение, полученное путем взаимодействия природной целлюлозы с едкой щелочью и монохлоруксусной кислотой. Молекулярная масса соединения колеблется от десятков миллионов до нескольких миллионов.

【Свойства】Белый порошок без запаха, растворимый в воде с образованием раствора высокой вязкости, нерастворимый в этаноле и других растворителях.

【Применение】Он обладает функциями суспензии и эмульгирования, хорошей когезией и устойчивостью к соли и известен как «промышленный глутамат натрия», который широко используется.

Подготовка КМЦ

В зависимости от различных сред этерификации промышленное производство КМЦ можно разделить на две категории: метод на основе воды и метод на основе растворителя. Метод использования воды в качестве реакционной среды называется водоразбавляемым методом, при котором получают щелочную среду и низкосортную КМЦ; метод использования органического растворителя в качестве реакционной среды называется растворителем, который подходит для производства КМЦ среднего и высокого качества. Обе эти реакции осуществляются в месильной машине, которая относится к процессу замешивания и является основным методом получения КМЦ в настоящее время.

1

водный метод

Водоразбавляемый метод представляет собой более ранний промышленный производственный процесс, заключающийся во взаимодействии щелочной целлюлозы с этерифицирующим агентом в условиях свободной щелочи и воды. В процессе подщелачивания и этерификации в системе отсутствует органическая среда. Требования к оборудованию для водорастворимого метода относительно просты, требуют меньших инвестиций и низкой стоимости. Недостатком является отсутствие большого количества жидкой среды, а выделяемое при реакции тепло повышает температуру, что ускоряет скорость побочных реакций, что приводит к низкой эффективности этерификации и ухудшению качества продукта. Этот метод используется для приготовления продуктов КМЦ среднего и низкого качества, таких как моющие средства, проклеивающие вещества для текстиля и т. д.

2

растворяющий метод

Метод растворителя также известен как метод органических растворителей. Его основная особенность состоит в том, что реакции подщелачивания и этерификации проводятся при условии, что в качестве реакционной среды (разбавителя) используется органический растворитель. В зависимости от количества реакционного разбавителя его разделяют на метод замешивания и метод суспензии. Метод растворителя такой же, как и процесс реакции водного метода, и также состоит из двух стадий подщелачивания и этерификации, но реакционная среда этих двух стадий различна. Метод растворителя исключает процессы, присущие методу на водной основе, такие как замачивание, сжатие, измельчение, старение и т. д., а подщелачивание и этерификация выполняются в месильной машине. Недостатком является то, что контроль температуры относительно плохой, требования к пространству и стоимость высоки. Разумеется, для производства оборудования различной компоновки необходимо строго контролировать температуру системы, время подачи и т. д., чтобы можно было готовить продукцию отличного качества и производительности. Его технологическая схема показана на рисунке 2.

3

Статус получения карбоксиметилцеллюлозы натрия из побочных продуктов сельского хозяйства

Побочные продукты растениеводства отличаются разнообразием и легкой доступностью и могут широко использоваться в качестве сырья для получения КМЦ. В настоящее время сырьем для производства CMC является в основном рафинированная целлюлоза, в том числе хлопковое волокно, волокно маниоки, соломенное волокно, бамбуковое волокно, волокно пшеничной соломы и т. д. Однако при постоянном продвижении применения CMC во всех сферах жизни в рамках существующего сырья ресурсы обработки материалов, как использовать более дешевые и более широкие источники сырья для приготовления КМЦ, безусловно, станут в центре внимания.

Перспективы

Карбоксиметилцеллюлоза натрия может использоваться в качестве эмульгатора, флокулянта, загустителя, хелатирующего агента, водоудерживающего агента, клея, проклеивающего вещества, пленкообразующего материала и т. д. Она широко используется в электронике, коже, пластмассах, полиграфии, керамике, ежедневном использовании. В химической и других областях, а также благодаря своим превосходным характеристикам и широкому спектру применения он по-прежнему постоянно разрабатывает новые области применения. В настоящее время, в условиях широкого распространения концепции производства «зеленой» химии, зарубежные исследования по технологии получения КМЦ сосредоточены на поиске дешевого и легкодоступного биологического сырья и новых методов очистки КМЦ. Как страна с большими сельскохозяйственными ресурсами, моя страна занимается модификацией целлюлозы. С точки зрения технологии она имеет преимущества сырья, но есть также такие проблемы, как непоследовательность в процессе подготовки, вызванная различными источниками целлюлозных волокон биомассы и большими различиями. в компонентах. Все еще существуют недостатки в адекватности использования материалов биомассы, поэтому для дальнейших достижений в этих областях необходимы обширные исследования.