عملية تصنيع كربوكسي ميثيل السليلوز الصوديوم

تتضمن عملية تصنيع كربوكسي ميثيل سلولوز الصوديوم (CMC) عدة خطوات، بما في ذلك تحضير السليلوز والأثير والتنقية والتجفيف. فيما يلي نظرة عامة على عملية التصنيع النموذجية:

1. تحضير السليلوز: تبدأ العملية بتحضير السليلوز، والذي يتم الحصول عليه عادة من لب الخشب أو نسالة القطن. تتم أولاً تنقية السليلوز وتنقيته لإزالة الشوائب مثل اللجنين والهيميسيلولوز والملوثات الأخرى. يعمل هذا السليلوز المنقى كمواد أولية لإنتاج CMC.
2. القلونة: يتم بعد ذلك معالجة السليلوز المنقى بمحلول قلوي، عادة هيدروكسيد الصوديوم (NaOH)، لزيادة تفاعله وتسهيل تفاعل الأثير اللاحق. تساعد القلونة أيضًا على انتفاخ ألياف السليلوز وفتحها، مما يجعلها أكثر قابلية للتعديل الكيميائي.
3. تفاعل الأثير: يتم تفاعل السليلوز القلوي مع حمض أحادي كلورو أسيتيك (MCA) أو ملح الصوديوم الخاص به، أحادي كلورو أسيتات الصوديوم (SMCA)، في وجود محفز تحت ظروف خاضعة للرقابة. يتضمن تفاعل الأثير استبدال مجموعات الهيدروكسيل في سلاسل السليلوز بمجموعات كربوكسي ميثيل (-CH2COONa). يمكن التحكم في درجة الاستبدال (DS)، التي تمثل متوسط ​​عدد مجموعات كربوكسي ميثيل لكل وحدة جلوكوز في سلسلة السليلوز، عن طريق ضبط معلمات التفاعل مثل درجة الحرارة وزمن التفاعل وتركيزات المواد المتفاعلة.
4. التحييد: بعد تفاعل الأثير، يتم تحييد المنتج الناتج لتحويل أي مجموعات حمضية متبقية إلى شكل ملح الصوديوم الخاص بها (كربوكسي ميثيل سلولوز الصوديوم). يتم تحقيق ذلك عادةً عن طريق إضافة محلول قلوي، مثل هيدروكسيد الصوديوم (NaOH)، إلى خليط التفاعل. يساعد التحييد أيضًا على ضبط الرقم الهيدروجيني للمحلول واستقرار منتج CMC.
5. التنقية: تتم بعد ذلك تنقية كربوكسي ميثيل سلولوز الصوديوم الخام لإزالة الشوائب، والكواشف غير المتفاعلة، والمنتجات الثانوية من خليط التفاعل. قد تشمل طرق التنقية الغسيل والترشيح والطرد المركزي والتجفيف. عادةً ما يتم غسل CMC المنقى بالماء لإزالة القلويات والأملاح المتبقية، يليه الترشيح أو الطرد المركزي لفصل منتج CMC الصلب عن الطور السائل.
6. التجفيف: يتم أخيرًا تجفيف كربوكسي ميثيل سلولوز الصوديوم المنقى لإزالة الرطوبة الزائدة والحصول على محتوى الرطوبة المطلوب للتخزين والمعالجة الإضافية. قد تشتمل طرق التجفيف على التجفيف بالهواء، أو التجفيف بالرش، أو التجفيف بالبراميل، اعتمادًا على خصائص المنتج المرغوب فيه وحجم التصنيع.

منتج كربوكسي ميثيل سلولوز الصوديوم الناتج عبارة عن مسحوق أبيض إلى أبيض مصفر أو مادة حبيبية ذات قابلية ذوبان ممتازة في الماء وخصائص ريولوجية. يتم استخدامه على نطاق واسع كعامل سماكة، ومثبت، وموثق، ومعدل للريولوجيا في مختلف الصناعات، بما في ذلك الأغذية والأدوية ومستحضرات التجميل والمنسوجات والتطبيقات الصناعية.