蔗渣紙漿纖維制備高粘度羧甲基纖維素的工藝

蔗渣紙漿制備高粘度羧甲基纖維素工藝

作者：李梅麗0505100222目錄一、概述1二、羧甲基纖維素的制備原理及方法2三、羧甲基纖維素生產(chǎn)的工藝條件和主要設(shè)備3四、羧甲基纖維素的質(zhì)量標準及未來展望4CompanyLogo一、概述1、羧甲基纖維素是一種可溶性纖維素(CarboxymethylCellulose簡稱CMC)。以蔗渣紙漿生產(chǎn)高粘度CMC是糖廠副產(chǎn)品蔗渣的二級利用產(chǎn)品，也是一種高附加值產(chǎn)品，它是一種具有醚結(jié)構(gòu)的衍生物,通常所用的是它的鈉鹽。

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2、羧甲基纖維素的用途造紙洗滌劑紡織食品石油羧甲基纖維素可溶性纖維素

CompanyLogo2、羧甲基纖維素的用途1洗滌劑：具有乳化及保護膠體的性質(zhì)是合成洗滌劑最好的活性助劑之一

2紡織

：上漿劑增稠劑乳化劑3造紙：紙面平滑劑和施膠劑

CompanyLogo2、羧甲基纖維素的用途④石油：增稠劑穩(wěn)定劑羧甲基纖維素⑤食品：天然食品添加劑乳化劑

增稠劑CompanyLogo二、制備機理及方法（一）制備機理：1、堿化，即纖維素與堿水溶液反應生成堿纖維素:

[C6H7O2(OH)3]n+nNaOH→[C6H7O2(OH)2ONa]n+nH2O2、堿纖維素與一氯乙酸(或鈉鹽)的醚化反應:[C6H7O2(OH)2ONa]n+nClCH2COONa→[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n+nNaClCompanyLogo（二）生產(chǎn)方法及流程

1、生產(chǎn)方法：生產(chǎn)高粘度CMC的方法廣泛采用溶媒法，溶媒法又稱有機溶劑法，由反應過程中用有機溶劑作介質(zhì)而得名。

2、生產(chǎn)流程生產(chǎn)高粘度CMC的反應過程由堿化和醚化兩個階段組成，堿化一次完成，又稱為一次堿化法。CompanyLogo2、生產(chǎn)高粘度CMC的工藝流程CompanyLogo三、主要工藝過程及設(shè)備1、原料：以甘蔗渣紙漿為原料，氯乙酸（含量不小于99%），乙醇（95%），氫氧化鈉，鹽酸，過氧化氫、次氯酸鈉，均為CP級。2、原料的處理：簡單地用紙漿來生產(chǎn)CMC，其產(chǎn)品粘度、取代度都較低，外觀較差，水溶液透明度差，不能滿足高品級產(chǎn)品的要求，單一態(tài)漂白甘蔗渣紙漿來增加產(chǎn)品白度，并運用氧化漂白劑的氧化作用來提高反應能力。分別用H2O2、NaClO、NaClO+H2O2三種漂白體系，控制相同的溫度，進行處理，然后以稀鹽酸酸化，充分洗滌、脫水干燥，得到松散的纖維素。3、制備過程說明：在帶攪拌器的反應器中加入一定量紙漿、乙醇，充分分散后加入氫氧化鈉溶液堿化。然后加入氯乙酸鈉的乙醇溶液升溫醚化，反應完畢后，用稀酸中和，以65-85%乙醇充分洗滌純化，于60-80°C烘干。CompanyLogo4、生產(chǎn)高粘度CMC的設(shè)備捏合機CMC粉碎機

CompanyLogo4、生產(chǎn)高粘度CMC的設(shè)備CMC鏈板烘干機

CompanyLogo5、CMC產(chǎn)品

CMC為白色或淺黃色纖維狀粉末，產(chǎn)品外觀如下圖所示：

CompanyLogo6、溶媒法制備高粘度CMC的優(yōu)缺點優(yōu)點：溶媒法省去了浸堿、壓榨、粉碎、老化等工序，堿化、醚化均在捏和機中進行。反應過程較簡單。缺點：目前，國內(nèi)溶媒法生產(chǎn)CMC都經(jīng)過堿化→醚化→中和洗滌→干燥粉碎的過程，但該法生產(chǎn)的產(chǎn)品在應用時還存在問題，如產(chǎn)品取代均勻性不夠，透明度、溶液流變性、抗腐敗能力不夠理想等且產(chǎn)品完全沒有耐二價鹽能力，其溶液在稍有Ca2+

和Mg2+

存在時，粘度大幅度降低。CompanyLogo7、溶媒法的改進一、改進流程（二次加堿法）：二、相關(guān)說明：二次加堿法主要把一次加堿法中的堿分前后二次加入進行反應，第一次加入的堿量和醚化劑的總量有一定比值，要求在0.10～0.99之間。由此可見，初始反應階段是在醚化劑過量下進行反應，整個反應體系不呈堿性。一氯乙酸鈉對纖維的擴散速度加快，并能均勻地滲透進纖維之中，有效地抑制了副反應的發(fā)生，從而提高了醚化劑的利用率。反應一段時間后,進行二次加堿來完成反應。這樣，就有效地得到均勻取代度分布的CMC產(chǎn)品。CompanyLogo四、CMC產(chǎn)品質(zhì)量標準指標名稱FH特高型（特高粘度）FH6型（高粘度）FM6型（中粘度）2％水溶液粘度mPa·s≥1200800～1200300～800鈉含量(Na)，％6.5～8.56.5～8.56.5～8.5pH值6.0～8.56.0～8.56.0～8.5干燥減量，％≤10.010.010.0氯化物(以Cl-計)，％≤1.81.81.8重金屬(以Pb計)，％≤0.0020.0020.002鐵(Fe)，％≤0.030.030.03砷(As)，％≤0.00020.00020.0002CompanyLogo四、CMC產(chǎn)品的國內(nèi)外研究與發(fā)展趨勢

CMC作為絮凝劑、螯合劑、增稠劑、保水劑、上漿劑、成膜材料等廣泛應用于電子、農(nóng)藥、皮革、塑料、印刷、陶瓷、日用化工等多種領(lǐng)域，且由于其優(yōu)異性能，還在不斷開拓新的應用領(lǐng)域，市場前景廣闊，發(fā)展?jié)摿Υ蟆＝陙?作為生產(chǎn)CMC的原料棉短絨的緊缺和漲價，國外正紛紛開發(fā)非棉纖維為原料的CMC產(chǎn)品。利用甘蔗渣纖維素生產(chǎn)高粘度羧甲基纖維素的發(fā)展空間很大。國外有關(guān)這方