Produktion
Die Produktion von CMC im industriellen Maßstab wurde Mitte des 20. Jahrhunderts begonnen und hat sich bis heute auf einen Output von über 450.000 Tonnen pro Jahr gesteigert. Die Herstellung selbst erfolgt vorzugsweise in einem diskontinuierlichen Verfahren, entweder in Lösung von primären Alkoholen oder in einem halbtrockenen Verfahren.
Synthese von CMC
CMC wird generell in einem zweistufigen Prozess hergestellt:
- Alkalisierung: Cellulose wird mit Natronlauge (NaOH) behandelt um Alkalicellulose zu erhalten, welche reaktionsfreudig und zugänglich für chemische Reaktionen ist.
- Veretherung: Monochloressigsäure (Cl-CH2-COOH) reagiert mit Alkalicellulose und bildet das Endprodukt Natrium Carboxymethylcellulose (NaCMC oder kurz CMC).
Als Nebenprodukt dieser Reaktion entsteht Natriumchlorid (NaCl); die Hydrolyse des Veretherungsmittels führt zu Natriumglycolat (HO-CH2-COONa).
Herstellung von CMC
Die Herstellung von Carboxymethylcellulose ist einfach und erfolgt in einem chemischen Prozess unter atmosphärischem Druck und vergleichsweise moderaten Temperaturen bis zu 80°C.
Der Prozess beginnt mit der Mahlung des Zellstoffes. Dabei beeinflusst die Auswahl des Zellstoffes die Eigenschaften des Endproduktes signifikant.
Im ersten Reaktionsschritt wird Zellstoff mit Natronlauge aktiviert. Der Prozess ist bekannt als Merzerisierung und benötigt eine vorsichtige und homogene Konvertierung zu Alkalicellulose, um eine einheitliche Veretherung zu erhalten.
Der Hauptreaktionsschritt ist die Veretherung selbst: Alkalicellulose geht mit Monochloressigsäure (MCA) oder ihren Natriumsalzen (NaMCA) eine exotherme Reaktion zu CMC ein. Das Ausmaß der Veretherung ist definiert als Substitutionsgrad (DS).
Das direkte Produkt aus dem Veretherungsprozess ist technische CMC, die die Reaktionssalze Natriumchlorid und Natriumglycolat enthält.
Rein-CMC erhält man durch einen alkoholischen Auswaschungsprozess, der den Salzgehalt entsprechend reduziert.
Der weitere Prozess besteht aus der physikalischen Aufarbeitung - die Trocknung, Mahlung und Siebung gibt dem Produkt die endgültige Form..
Die Verpackung der CMC erfolgt entweder in Big Bags oder Säcken; unterschiedliche Formate sind als Kraftpapier- oder in wasserlöslicher Qualität erhältlich.
Das fertige Produkt wird sorgfältig analysiert und bewertet, um eine hohe und konstante Qualität zu garantieren.
CMC Eigenschaften
Die typischen Eigenschaften von technischer und gereinigter CMC sind auf der rechten Seite abgebildet.
Bitte beachten Sie, dass unsere Produkte sowohl als Granulat wie auch als Pulver verfügbar sind.
