Na-КМЦ получают взаимодействием целлюлозы с натриевой солью монохлоруксусной кислоты (Na-МХУК) или с монохлоруксусной кислотой (МХУК).
Основная реакция карбоксиметилирования целлюлозы
Na- МХУК
Побочная реакция
гликонат натрия
При карбоксиметилировании реакционная способность гидроксильных групп элементарного звена целлюлозы находится в следующем соотношении С2:С3:С6=2:1:2,5.
целлюлоза
Nа-КМЦ
8
Обычная целлюлоза, являясь полифункциональным соединением (в каждом элементарном звене содержит три гидроксильные группы), должна бы растворяться в воде, однако в силу образования мощной системы водородных связей внутри макромолекул и между ними целлюлоза не растворима в воде. Было доказано, что если обработать целлюлозу щелочными растворами(мерсеризация целлюлозы), то ее гидроксильные группы становятся активными, в том числе в реакции карбоксиметилирования целлюлозы.
Обычная целлюлоза, являясь полифункциональным соединением (в каждом элементарном звене содержит три гидроксильные группы), должна бы растворяться в воде, однако в силу образования мощной системы водородных связей внутри макромолекул и между ними целлюлоза не растворима в воде. Было доказано, что если обработать целлюлозу щелочными растворами(мерсеризация целлюлозы), то ее гидроксильные группы становятся активными, в том числе в реакции карбоксиметилирования целлюлозы.
Для подавления побочной реакции превращения Na-МХУК предложены различные технологические приемы, которые нашли отражение во многообразии технологических схем.
Первая технологическая схема получения Na-КМЦ является классическим примером технологии механо-химического взаимодействия двух соединений, находящихся в твердом состоянии: активированной целлюлозы и соли Na-МХУК. Взаимодействие этих твердых веществ осуществлялось в аппаратах Вернера-Пфлейдерера, оборудованных перемешивающими устройствами, обеспечивающими хороший контакт этих реагентов. Позднее стали применять аппараты со шнековым перемешивающим устройством.