ナトリウムセルロース

ナトリウムセルロースは、セルロース化学の反応性中間体です。これは最終製品ではなく、セルロースに必要な活性化状態である。セルロースを濃苛性ソーダで処理すると生成される。この工程はアルカリ化と呼ばれる。この過程で、セルロースのヒドロキシル基が部分的に脱プロトン化される。その結果、ナトリウム型のセルロースアルコールが生成される。セルロースの元のポリマー骨格は維持されるが、反応性が大幅に高まる。

工業的には、セルロースは、あらかじめ微粉末または繊維状に加工されたパルプから製造されます。使用される苛性ソーダは、多くの場合、40～50% の濃度です。アルカリ化は発熱反応であるため、温度管理を行う必要があります。生成物は固体で、湿潤性、アルカリ性、化学的に高反応性です。吸湿性が強く、不均一な湿潤に敏感に反応します。

ナトリウムセルロース自体は、経済的に独立した重要性はありません。その機能は、後続の置換反応のためにセルロースを活性化することです。この状態になって初めて、セルロースエーテルの製造が可能になります。カルボキシメチルセルロースの合成では、セルロースナトリウムがクロロ酢酸またはそのナトリウム塩と反応します。この反応により、カルボキシメチル基がセルロース分子に組み込まれます。副産物として塩化ナトリウムが生成されます。この反応は、有機溶媒の有無にかかわらず、スラリーとして行うことができます。

他のセルロースエーテルも同様の方法で製造されます。この場合、塩化メチル、エチレンオキシド、プロピレンオキシドなどの気体状の試薬が使用されます。これらのプロセスには、高温および高圧が必要です。ナトリウムセルロースは、求核反応の中心として機能します。前のアルカリ化の均一性は、置換度およびポリマー鎖に沿ったその分布に大きく影響します。

プロセス技術的には、セルロースナトリウムの使用は、混合および反応技術に高い要件を課します。セルロース中の苛性ソーダの均質な分布が極めて重要です。局所的な過アルカリ化または低アルカリ化は、最終製品の不均一性につながります。これは、セルロースエーテルの溶解性、粘度、ゲル特性、および用途特性に影響を与えます。そのため、大容量のミキサーおよび合成反応器は、均一な湿潤、温度制御、および繊維の穏やかな処理を保証する必要があります。