Quy trình sản xuất và phạm vi ứng dụng của natri carboxymethyl cellulose (CMC)

Natri cacboxymetyl cellulose (CMC) là một ete cellulose anion, mạch thẳng, tan trong nước, được tạo ra từ cellulose tự nhiên và axit cloroaxetic thông qua quá trình biến đổi hóa học. Dung dịch nước của nó có các chức năng làm đặc, tạo màng, liên kết, giữ nước, bảo vệ keo, nhũ hóa và huyền phù, và có thể được sử dụng làm chất keo tụ, chất tạo phức, chất nhũ hóa, chất làm đặc, chất giữ nước, chất định cỡ, vật liệu tạo màng, v.v., được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, dược phẩm, điện tử, thuốc trừ sâu, da, nhựa, in ấn, gốm sứ, công nghiệp hóa chất tiêu dùng hàng ngày và các lĩnh vực khác.

Natri cacboxymetyl cellulose thường là chất rắn dạng bột, đôi khi dạng hạt hoặc dạng sợi, màu trắng hoặc vàng nhạt, không mùi đặc biệt, là một chất hóa học đa phân tử, có khả năng thấm ướt mạnh, có thể hòa tan trong nước, tạo thành dung dịch nhớt có độ trong suốt cao. Nó không tan trong các dung dịch hữu cơ thông thường như etanol, ete, cloroform và benzen, nhưng có thể hòa tan trong nước. Quá trình hòa tan trực tiếp trong nước diễn ra tương đối chậm, nhưng độ hòa tan vẫn rất lớn, và dung dịch nước có độ nhớt nhất định. Chất rắn trong môi trường nói chung ổn định hơn vì nó có khả năng hấp thụ nước và độ ẩm nhất định, trong môi trường khô ráo, có thể bảo quản được lâu dài.

① Quy trình sản xuất

1. Phương pháp sử dụng môi trường nước

Phương pháp thủy-than là một quy trình sản xuất tương đối sớm trong công nghiệp điều chế natri carboxymethyl cellulose. Trong quy trình này, cellulose kiềm và chất ete hóa phản ứng trong dung dịch nước chứa các ion oxit oxy tự do, và nước được sử dụng làm môi trường phản ứng trong quá trình phản ứng, không sử dụng dung môi hữu cơ.

2. Phương pháp dung môi

Phương pháp dung môi là phương pháp sử dụng dung môi hữu cơ, là quy trình sản xuất được phát triển trên cơ sở phương pháp sử dụng môi trường nước, thay thế nước bằng dung môi hữu cơ làm môi trường phản ứng. Đó là quá trình kiềm hóa và ete hóa xenluloza kiềm và axit monocloroaxetic trong dung môi hữu cơ. Theo lượng môi trường phản ứng, phương pháp này có thể được chia thành phương pháp nhào trộn và phương pháp huyền phù. Lượng dung môi hữu cơ sử dụng trong phương pháp nhào trộn lớn hơn nhiều so với phương pháp nhào trộn, và lượng dung môi hữu cơ sử dụng trong phương pháp nhào trộn tỷ lệ thuận với khối lượng xenluloza, trong khi đó lượng dung môi hữu cơ sử dụng trong phương pháp nhào trộn tỷ lệ thuận với khối lượng xenluloza. Khi natri cacboxymetyl xenluloza được điều chế bằng phương pháp huyền phù, chất rắn phản ứng ở trạng thái huyền phù trong hệ thống, vì vậy phương pháp huyền phù còn được gọi là phương pháp huyền phù.

3. Phương pháp bùn

Phương pháp huyền phù là công nghệ mới nhất để sản xuất natri carboxymethyl cellulose. Phương pháp huyền phù không chỉ có thể sản xuất natri carboxymethyl cellulose có độ tinh khiết cao mà còn sản xuất natri carboxymethyl cellulose với độ thế cao và độ thế đồng đều. Quy trình sản xuất bằng phương pháp huyền phù大致 như sau: bột giấy bông đã được nghiền thành bột được đưa vào máy kiềm hóa đứng được trang bị cồn isopropyl, và dung dịch natri hydroxit được thêm vào trong khi khuấy trộn để kiềm hóa, nhiệt độ kiềm hóa khoảng 20℃. Sau khi kiềm hóa, nguyên liệu được bơm đến máy ete hóa đứng, và dung dịch cồn isopropyl của axit cloroacetic được thêm vào, nhiệt độ ete hóa khoảng 65℃. Tùy theo mục đích sử dụng sản phẩm cụ thể và yêu cầu chất lượng, nồng độ kiềm hóa, thời gian kiềm hóa, lượng chất ete hóa và thời gian ete hóa cùng các thông số quy trình khác có thể được điều chỉnh.

② Phạm vi áp dụng

1. CMC không chỉ là chất ổn định nhũ hóa và chất làm đặc tốt trong các ứng dụng thực phẩm, mà còn có độ ổn định khi đông và tan chảy tuyệt vời, có thể cải thiện hương vị sản phẩm và kéo dài thời gian bảo quản.

2. Trong chất tẩy rửa, CMC có thể được sử dụng như một chất chống bám bẩn, đặc biệt hiệu quả chống bám bẩn trên vải sợi tổng hợp kỵ nước tốt hơn đáng kể so với sợi carboxymethyl.

3. Trong khoan dầu, có thể dùng để bảo vệ giếng dầu như chất ổn định bùn, chất giữ nước, lượng dùng cho mỗi giếng dầu là 2 ~ 3 tấn đối với giếng nông, 5 ~ 6 tấn đối với giếng sâu.

4. Được sử dụng trong ngành dệt may như chất hồ vải, chất làm đặc dung dịch in và nhuộm, chất hoàn thiện làm cứng và in ấn trên vải.

5. Được sử dụng làm chất chống lắng cặn, chất nhũ hóa, chất phân tán, chất làm phẳng, chất kết dính cho lớp phủ, giúp phân bố đều phần rắn của sơn trong dung môi, nhờ đó sơn không bị phân lớp trong thời gian dài, đồng thời cũng được sử dụng trong bột trét.

6. Là chất keo tụ trong việc loại bỏ ion canxi, nó hiệu quả hơn natri gluconat, và là chất trao đổi cation với khả năng trao đổi lên đến 1,6 ml/g.

7. Trong ngành công nghiệp giấy, chất này được sử dụng làm chất hồ giấy, có thể cải thiện đáng kể độ bền khô và độ bền ướt của giấy, cũng như khả năng chống dầu, khả năng thấm mực và khả năng chống nước.

8. Là một loại hydrosol trong mỹ phẩm, được sử dụng làm chất làm đặc trong kem đánh răng, liều lượng của nó khoảng 5%.

Nhà sản xuất và cung cấp sỉ Carboxymethyl Cellulose (CMC) | EVERBRIGHT (cnchemist.com)