CMC 합성 경로

CMC 합성의 일반적인 방법은 알킬화-에테르화 공정입니다. CMC 합성 관련 연구에서는 CMC 합성이 시작된 이래로 다양한 셀룰로오스 전구체로부터 이 독특한 공정이 오랫동안 사용되어 왔습니다. 이러한 연구들 간의 유일한 차이점은 전구체의 셀룰로오스 함량에 대한 화학 물질의 적용 비율과 온도, 반응 시간, pH 등 반응 매개변수의 변화입니다.

모든 천연 및 산업용 셀룰로오스 전구체(예: 잎, 줄기, 펄프, 폐지, 미생물 및 면 린터, 니트 헝겊 등 다양한 섬유 기반 전구체)가 매번 고정된 양의 셀룰로오스 추출물을 제공할 수 있는 유사한 조성 특성을 갖지 않을 수 있다는 점은 주목할 만합니다. 대부분의 전구체는 셀룰로오스 비율 외에도 상당한 양의 리그닌, 펙틴, 회분 및 기타 미네랄(예: 인, 칼륨, 칼슘 등)을 함유하고 있습니다.

따라서 때로는 단백질 분해(프로테아제 효소 처리), 식물 기반 전구체의 다양한 효소 비활성화(예: 오렌지 껍질에 존재하는 펙틴 효소 비활성화), 탈리그닌화, 탈납, 표백, 탈지 및 산 세척과 같은 일부 사전 카르복시메틸화 단계와 함께 메탄올, 에탄올, 클로로포름 등과 같은 일부 필수 화학 화합물 처리 및 헤미셀룰로오스 제거가 천연 공급원으로부터 순수한 α-셀룰로오스를 추출하기 위해 수행됩니다.

순수한 α-셀룰로오스의 카르복시메틸화는 기본적으로 두 가지 중요한 단계로 수행됩니다. 첫 번째 단계에서는 사전 정제된 셀룰로오스 추출물을 반응 용기에서 알칼리 시약(예: NaOH)과 특정 시간 동안 혼합합니다. 이 시간 동안 순수한 셀룰로오스 함량은 머서화됩니다. 이후, 각 AGU 단위의 -OH 작용기는 에테르화 단계에서 카르복시메틸기로 후속 치환을 목표로 하는 -ONa기로 치환됩니다. 알칼리의 농도, 알칼리와 셀룰로오스 간의 비율, 반응 온도는 매우 신중하게 유지되어야 합니다. 이러한 매개변수의 약간의 변화는 최종 제품의 DS 값 및 기타 물리화학적 특성을 크게 변화시킬 수 있습니다.

이 단계에서는 희석제 및 팽윤제 역할을 하는 불활성 용매(예: 에탄올, 2-프로판올, 이소프로필 알코올 또는 이소부틸 알코올 등)를 첨가하여 시약이 셀룰로오스 구조에 침투하는 것을 용이하게 합니다.