Натрий карбоксиметилцеллюлозасын (КМК) өндіру процесі және қолдану аясы
Натрий карбоксиметилцеллюлозасы (ККЦ) - анионды, түзу тізбекті, суда еритін целлюлоза эфирі, табиғи целлюлоза мен хлорсірке қышқылының химиялық модификация арқылы туындысы. Оның сулы ерітіндісі қоюландыру, қабықша түзу, байланыс, суды ұстап тұру, коллоидты қорғау, эмульсия және суспензия функцияларын орындайды және флокулянт, хелаттау агенті, эмульгатор, қоюландырғыш, суды ұстап тұру агенті, өлшемдеу агенті, қабықша түзу материалы және т.б. ретінде пайдаланылуы мүмкін, ол тамақ, медицина, электроника, пестицидтер, былғары, пластмасса, баспа, керамика, күнделікті химия өнеркәсібі және басқа да салаларда кеңінен қолданылады.
Натрий карбоксиметилцеллюлозасы әдетте ұнтақ тәрізді қатты зат, кейде түйіршікті немесе талшықты, ақ немесе ашық сары түсті, ерекше иісі жоқ, макромолекулалық химиялық зат, күшті ылғалдануға қабілетті, суда ериді, суда жоғары мөлдірлікпен тұтқыр ерітінді түзеді. Этанол, эфир, хлороформ және бензол сияқты жалпы органикалық ерітінділерде ерімейді, бірақ суда ериді, суда тікелей ериді, салыстырмалы түрде баяу, бірақ ерігіштігі әлі де өте жоғары, ал сулы ерітіндінің белгілі бір тұтқырлығы бар. Жалпы ортада қатты зат тұрақтырақ, себебі ол белгілі бір су сіңіру және ылғалдылыққа ие, құрғақ ортада ұзақ уақыт сақталуы мүмкін.
① Өндіріс процесі
1. Су ортасы әдісі
Су-көмір процесі натрий карбоксиметилцеллюлозасын өнеркәсіптік дайындаудағы салыстырмалы түрде ерте өндіріс процесі болып табылады. Бұл процесте сілтілік целлюлоза мен эфирлендіргіш агент бос оттегі оксиді иондары бар сулы ерітіндіде әрекеттеседі, ал реакция процесінде органикалық еріткіштерсіз реакция ортасы ретінде су қолданылады.
2. Еріткіш әдісі
Еріткіш әдісі - органикалық еріткіш әдісі, ол суды реакция ортасы ретінде органикалық еріткішпен алмастыру үшін су ортасы әдісі негізінде жасалған өндіріс процесі. Органикалық еріткіштегі сілтілік целлюлоза мен монохлорсірке қышқылын сілтілеу және эфирлеу процесі. Реакция ортасының мөлшеріне қарай оны илеу әдісі және жүзу суспензиясы әдісі деп бөлуге болады. Целлюлоза әдісінде қолданылатын органикалық еріткіштің мөлшері илеу әдісіне қарағанда әлдеқайда көп, ал илеу әдісінде қолданылатын органикалық еріткіштің мөлшері целлюлоза мөлшерінің көлемдік салмағына қатынасына тең, ал целлюлоза әдісінде қолданылатын органикалық еріткіштің мөлшері целлюлоза мөлшерінің көлемдік салмағына қатынасына тең. Натрий карбоксиметилцеллюлозасын жүзу суспензиясы әдісімен дайындаған кезде, реакция қатты заты жүйеде суспензия немесе суспензия күйінде болады, сондықтан жүзу суспензиясы әдісі суспензия әдісі деп те аталады.
3. Шлам әдісі
Суспензия әдісі - натрий карбоксиметилцеллюлозасын өндірудің ең жаңа технологиясы. Суспензия әдісі тек жоғары тазалықтағы натрий карбоксиметилцеллюлозасын ғана емес, сонымен қатар жоғары алмастыру дәрежесі мен біркелкі алмастыруы бар натрий карбоксиметилцеллюлозасын да өндіре алады. Суспензия әдісінің өндіріс процесі шамамен келесідей: ұнтаққа айналған мақта целлюлозасы изопропил спиртімен жабдықталған тік сілтілеу машинасына жіберіледі, араластыру кезінде қосылған натрий гидроксиді ерітіндісі сілтіленеді, ал сілтілеу температурасы шамамен 20 ℃ болады. Сілтілеуден кейін материал тік эфирлеу машинасына айдалады, ал хлорсірке қышқылының изопропил спирті ерітіндісі қосылады, ал эфирлеу температурасы шамамен 65 ℃ болады. Өнімді пайдаланудың нақты талаптарына және сапа талаптарына сәйкес сілтілеу концентрациясын, сілтілеу уақытын, эфирлеуші агенттің мөлшерін және эфирлеу уақытын және басқа да процесс параметрлерін реттеуге болады.
2 Қолданылу аясы
1. CMC тағамдық қолдануда жақсы эмульгаторлық тұрақтандырғыш және қоюландырғыш болып қана қоймай, сонымен қатар тамаша мұздату және балқу тұрақтылығына ие және өнімнің дәмін жақсартып, сақтау мерзімін ұзарта алады.
2. Жуғыш затта CMC ластануға қарсы қайта тұндыру агенті ретінде қолданылуы мүмкін, әсіресе гидрофобты синтетикалық талшықты матаның ластануға қарсы қайта тұндыру әсері үшін, карбоксиметил талшығына қарағанда айтарлықтай жақсы.
3. Мұнай бұрғылауда мұнай ұңғымаларын қорғау үшін балшық тұрақтандырғышы, суды ұстап тұратын агент ретінде пайдалануға болады, әрбір мұнай ұңғымасының мөлшері таяз ұңғымаларда 2 ~ 3т, терең ұңғымаларда 5 ~ 6т.
4. Тоқыма өнеркәсібінде өлшемдеуші агент, баспа және бояу суспензиясын қоюландырғыш, тоқыма басып шығару және қатайтатын әрлеу ретінде қолданылады.
5. Қаптауға қарсы агент, эмульгатор, диспергатор, тегістеуші агент, желім ретінде қолданылады, бояудың қатты бөлігін еріткіште біркелкі бөлуге мүмкіндік береді, осылайша бояу ұзақ уақыт бойы қабатталмайды, сонымен қатар шпатлевкада да қолданылады.
6. Флокулянт ретінде кальций иондарын кетіруде натрий глюконатына қарағанда тиімдірек, катион алмасу ретінде алмасу сыйымдылығы 1,6 мл/г дейін жетеді.
7. Қағаз өнеркәсібінде қағаз өлшемін анықтайтын агент ретінде пайдаланылатын қағаз бен майға төзімділіктің, сияның сіңуінің және суға төзімділіктің құрғақ және ылғалға төзімділігін айтарлықтай жақсарта алады.
8. Косметикада гидрозол ретінде, тіс пастасында қоюландырғыш ретінде қолданылады, оның мөлшері шамамен 5% құрайды.