《羧甲基纤维素》PPT课件

羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
二、CMC生产方法及原理：
1、水媒法生产工艺流程：
纯 碱 氯乙酸
氯乙酸钠
烘干
粉碎
纤维素 碱液
碱化
醚化
熟化
包装
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
烘干
精制
中和
成品包装
二、CMC生产方法及原理：
反应式：
+ [C6H7 O 2(OH)3 ]n nNaOH H2O [C6H7O2(OH)2ONa]n+H2O
ClCH2COOH + NaOH
ClCH2COONa+ H2O
[C6H7O2(OH)2ONa]n + nClCH2COONa [C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n +nNaCl
副反应：
ClCH2COOH +2 NaOH H2O HOCH2COONa + NaCl+ H2O
ClCH2COONa +H2O
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
(4) 使用大量有机溶剂，物耗提高，有机溶剂分离回 收设备投资增大，生产成本较高于水媒法工艺。
二、CMC生产方法及原理：
羧 甲
溶媒法生产CMC工艺：
基 生纤
碱液
精制棉 93%乙醇 氯乙酸酒
盐
碱 酸
液 稀浓度乙醇
产维 及素
反
碱化
醚化
中和洗涤
应
原
烘干
耙干脱酒
2ClCH2COOH +
2ClCH2COONa +H2O +CO2
Na2CO3
[C6H7O2(OH)2ONa]n + nClCH2COONa
[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n +nNaCl
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二、CMC生产方法及原理：
2、溶媒法生产工艺及原理：
羧甲基纤维素 生产及反应原理
一、CMC生产主要原料简介：
1、精制棉（纤维素）：

分子式 ： [C6H7O2（OH）3]n
技术指标：
α纤维素 聚合度
汲湿度（g） 水份（%） 外观
98.5%
不同品号的精制棉有不同的聚 合度 ≥150（15g样品） ≤8.0 白色疏松纤维状
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羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
三、工艺流程简述 ：
② 碱纤维素的制备：
[C6H7O2 (OH)3]n + NaOH
H2O [C6H7O2(OH)2ONa]n+H2O
A)、把称重好的纤维素原料（精制棉或木浆）撕碎 ，投入碱化捏合机内，同时加入50%的液碱和93% 的酒精，10~12分钟完成，在25-40℃温度下进行搅 拌40-60分钟。
离心脱酒
理
粉碎
稀酒回收wenku.baidu.com
成品包装
蒸馏
三、工艺流程简述： ：
1、配酸：
2、碱化：
目的： 纤维素与碱溶液反应生成碱纤维，使 联单纤维素内部得到充分润胀，提高 纤维素的反应活性。
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
三、工艺流程简述 ：
① 设备介绍：
1500L捏造合机 夹套 双拐轴搅拌 （n140r/min n2 21r/min）、夹套。
一、CMC生产主要原料简介：
2、氯乙酸（或氯乙酸钠）：

分子式 ： ClCH2COOH
技术指标：
项目
一氯含量
二氯含量
一级品指标
≥97.5
≤1.5
合格品指标
≥96.0
≤2.5
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一、CMC生产主要原料简介：
3、氢氧化钠：

分子式 ： NaOH
技术指标：
项目
NaOH %
外观
指标
50.2±0.2
透明液体,无黑色杂质
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一、CMC生产主要原料简介：
4、盐 酸：
分子式 ： HCl
技术指标：
项 目 总酸度(以HCl计)
外观
指标
≥31.0
透明液体,无黑色杂质
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一、CMC生产主要原料简介：
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三、工艺流程简述 ：
3、醚化工序：
目的：通过醚化反应，一氯醋酸钠与碱纤 维素发生亲核取代反应使碱纤维素生成纤 维素醚
(a) 设备：醚化捏合机（同于碱化设备）
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三、工艺流程简述 ：
3、醚化工序：
(b) 反应方程式：
4、中和洗涤：
目的：
醚化反应完成后，生成粗 CMC中，伴有氯化钠、羟乙酸 钠、乙醇酸钠以及由反应原材 料夹带的杂质，主要是氯化钠 。洗涤目的是清除杂质，漂白 CMC，调整PH值。
设备:
见右图
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三、工艺流程简述 ：
4、中和洗涤：
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B)、缓慢（30-45分钟）加入一氯醋酸酒精混合液 ，进行混合降温冷搅，让一氯醋酸充分渗入碱纤维 素内，碱化工序完成。
三、工艺流程简述 ：
③ 碱化温度的影响：
碱化反应是放热反应，纤维素对碱的吸附量 和润胀度随碱化温度的降低而增加，温度高 ，纤维素对碱的吸附量减少，不利于碱纤维 素的生成。
5、乙 醇：
分子式 ： C2H3OH
技术指标：
项目
浓度 (V/V)%
氧化时间 min
外观
指 标 ≥31.0
≥20
淡黄色透明液体,无机 械杂质
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二、CMC生产方法及原理：
水媒法工艺：
是将碱纤维素与醚化剂存在游离碱和水的 条件下进行的反应。
其特点是设备简单、投资少、成本低、产 品质量不均匀、醚效低，生产出产品粘度低。
HOCH2COOH + NaCl
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三、工艺流程简述 ：
3、醚化工序：
碱化好的碱纤维素在缓慢加入一氯醋酸 酒溶液后，下料至醚化捏合机内，升温 醚化，76-78℃恒温反应35-60分钟，降 温下料。
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
三、工艺流程简述 ：
溶媒法： 又称有机溶剂法，是在存在有机溶剂作
反应介质条件下进行碱化、醚化反应的工艺 方法。按反应稀释剂用量的多少又分为淤浆 法和捏合法（溶剂法或悬浮法）。
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
二、CMC生产方法及原理：
2、溶媒法生产工艺及原理：
溶媒法特点：
(1) 反应过程传热、传质迅速、均匀。 (2) 主反应速度快，副反应减少，醚化剂利用率较水媒 法高10-20% (3) 反应稳定性、均匀性提高；取代均匀性和使用性能 大大提高。