תהליך ייצור וטווח יישום של נתרן קרבוקסימתיל תאית (CMC)

נתרן קרבוקסימתיל תאית (CMC) הוא אתר תאית אניוני, בעל שרשרת ישרה, מסיס במים, נגזרת של תאית טבעית וחומצה כלוראצטית באמצעות שינוי כימי. לתמיסה המימית שלו יש פונקציות של עיבוי, יצירת שכבה, הדבקה, אגירת מים, הגנה קולואידלית, אמולסיה והשעיה, וניתן להשתמש בו כחומר פלוקולנט, חומר כלציה, מתחלב, מעבה, חומר אגירת מים, חומר גודל, חומר יצירת שכבה וכו', והוא נמצא בשימוש נרחב במזון, רפואה, אלקטרוניקה, חומרי הדברה, עור, פלסטיק, דפוס, קרמיקה, תעשיית הכימיקלים היומיומית ותחומים אחרים.

נתרן קרבוקסימטיל תאית הוא בדרך כלל מוצק בצורת אבקה, לעיתים גרגירי או סיבי, בצבע לבן או צהוב בהיר, ללא ריח מיוחד, הוא חומר כימי מקרומולקולרי, בעל יכולת רטיבות חזקה, יכול להתמוסס במים, במים ליצירת תמיסה צמיגה בעלת שקיפות גבוהה. אינו מסיס בתמיסות אורגניות כלליות, כגון אתנול, אתר, כלורופורם ובנזן, אך ניתן להמיס אותו במים, המסה ישירה במים איטית יחסית, אך המסיסות עדיין גדולה מאוד, ולתמיסה המימית יש צמיגות מסוימת. מוצק יציב יותר בסביבה הכללית, מכיוון שיש לו ספיגת מים ולחות מסוימת, ובסביבה יבשה ניתן לשמור עליו לאורך זמן.

① תהליך ייצור

1. שיטת מדיום מים

תהליך המים-פחם הוא תהליך ייצור מוקדם יחסית בהכנה התעשייתית של נתרן קרבוקסימתיל תאית. בתהליך זה, התאית הבסיסית וחומר האתריפי מגיבים בתמיסה מימית המכילה יוני חמצן חופשיים, ומים משמשים כמדיום תגובה בתהליך התגובה, ללא ממסים אורגניים.

2. שיטת הממס

שיטת הממס היא שיטת ממס אורגני, שהיא תהליך ייצור שפותח על בסיס שיטת המדיום המים להחלפת מים בממס אורגני כמדיום תגובה. תהליך של אלקליזציה ואתריפיקציה של תאית אלקלית וחומצה מונוכלורואצטית בממס אורגני. לפי כמות מדיום התגובה, ניתן לחלק אותו לשיטת הלישה ושיטת הסלריה השחייה. כמות הממס האורגני המשמשת בשיטת העיסה גדולה בהרבה מזו של שיטת הלישה, וכמות הממס האורגני המשמשת בשיטת הלישה היא היחס בין משקל הנפח לכמות התאית, בעוד שכמות הממס האורגני המשמשת בשיטת העיסה היא היחס בין משקל הנפח לכמות התאית. כאשר מכינים נתרן קרבוקסימתיל תאית בשיטת הסלריה השחייה, מוצק התגובה נמצא במצב סלריה או תרחיף במערכת, ולכן שיטת הסלריה השחייה נקראת גם שיטת הסלריה.

3. שיטת סלורי

שיטת הסלורי היא הטכנולוגיה העדכנית ביותר לייצור נתרן קרבוקסימטיל תאית. שיטת הסלורי יכולה לא רק לייצר נתרן קרבוקסימטיל תאית בטוהר גבוה, אלא גם לייצר נתרן קרבוקסימטיל תאית עם דרגת החלפה גבוהה והחלפה אחידה. תהליך הייצור של שיטת הסלורי הוא בערך כדלקמן: עיסת הכותנה שטחנה לאבקה נשלחת למכונת אלקליזציה אנכית המצוידת באלכוהול איזופרופילי, ותמיסת הנתרן ההידרוקסיד שנוספה בזמן הערבוב עוברת אלקליזציה, וטמפרטורת האלקליזציה היא כ-20 מעלות צלזיוס. לאחר האלקליזציה, החומר נשאב למכונת אתרייזציה אנכית, ותמיסת אלכוהול איזופרופילי של חומצה כלוראצטית מוסיפה, וטמפרטורת אתרייזציה היא כ-65 מעלות צלזיוס. בהתאם לשימוש הספציפי של המוצר ודרישות האיכות, ניתן להתאים את ריכוז האלקליזציה, זמן האלקליזציה, כמות חומר האתרייזציה וזמן האתרייזציה ופרמטרים אחרים של התהליך.

② היקף היישום

1. CMC הוא לא רק מייצב ומסמיך טוב מתחלב ביישומי מזון, אלא גם בעל יציבות הקפאה והתכה מצוינת, והוא יכול לשפר את טעם המוצר ולהאריך את זמן האחסון.

2. בדטרגנט, ניתן להשתמש ב-CMC כחומר נגד התעבות, במיוחד לאפקט נגד התעבות הידרופובי של בד סיבים סינתטיים, טוב משמעותית מסיבים קרבוקסימתיל.

3. בקידוחי נפט ניתן להשתמש בו כדי להגן על בארות נפט כמייצב בוץ, חומר אגירת מים, כמות כל באר נפט היא 2 ~ 3 טון בארות רדודות, ובארות עמוקות 5 ~ 6 טון.

4. משמש בתעשיית הטקסטיל כחומר גודל, מעבה תרחיף להדפסה וצביעה, הדפסת טקסטיל וגימור הקשחה.

5. משמש כחומר מונע שקיעה לציפוי, מתחלב, פיזור, חומר יישור, דבק, יכול לגרום לחלק המוצק של הצבע להתפזר באופן שווה בממס, כך שהצבע לא יתערבב לאורך זמן, אלא משמש גם כמרק.

6. כחומר פלוקולנט להסרת יוני סידן, יעיל יותר מאשר גלוקונאט נתרן, כחילוף קטיונים, קיבולת החילוף של עד 1.6 מ"ל/גרם.

7. בתעשיית הנייר, משמש כחומר גודל נייר, יכול לשפר משמעותית את חוזק היבש והרטוב של הנייר ואת עמידותו לשמן, ספיגת דיו ועמידות במים.

8. כהידרוסול בקוסמטיקה, המשמש כחומר מעבה במשחת שיניים, המינון שלו הוא כ-5%.

יצרן וספק סיטונאי של קרבוקסימטיל צלולוז (CMC) | EVERBRIGHT (cnchemist.com)