Utilitzant la cel·lulosa com a matèria primera, CMC-Na es prepara mitjançant un mètode en dos passos. El primer és el procés d’alcalització de la cel·lulosa. Després que la cel·lulosa reaccioni amb hidròxid de sodi per generar cel·lulosa alcalí, la cel·lulosa alcalí reacciona amb l’àcid cloroacètic per generar CMC-Na, que s’anomena reacció d’etificació.
El sistema de reacció ha de ser alcalí. Aquest procés pertany al mètode de síntesi de Williamson Ether. El mecanisme de reacció és la substitució nucleòfil. El sistema de reacció és alcalí i, en presència d’aigua, algunes reaccions laterals s’acompanyen de la generació de subproductes com el glicolat de sodi i l’àcid glicòlic. A causa de la presència de reaccions laterals, augmentarà el consum d’alcali i l’agent d’etterificació, reduint així l’eficiència de l’etterificació; Al mateix temps, es generaran glicolats de sodi, àcid glicòlic i més impureses de sal en les reaccions laterals, donant lloc a una puresa i el rendiment reduït del producte. Per tal d’inhibir les reaccions laterals, és necessari no només utilitzar els alcalins raonablement, controlar la quantitat de sistema hídric, la concentració d’alcali i el mètode d’agitació, amb l’objectiu d’una alcalització suficient, sinó també per considerar els requisits del producte per a la viscositat i el grau de la substància, consideren de forma exhaustiva factors com la velocitat d’agitació i el control de la temperatura, augmenten la taxa d’etificació i inhibeixen les reaccions laterals.
Segons els diferents mitjans d’etificació, la producció industrial de CMC-Na es pot dividir en dues categories: el mètode basat en l’aigua i el mètode basat en dissolvents. El mètode que utilitza l’aigua com a medi de reacció s’anomena mètode basat en l’aigua, que s’utilitza per produir medi alcalí i CMC-Na de grau baix. El mètode que utilitza dissolvents orgànics com a medi de reacció s’anomena mètode de dissolvent, adequat per a la producció de CMC-NA de mitjana i de grau alt. Ambdues reaccions es realitzen en un amassador, que pertany al procés de pasta i actualment és el mètode principal per produir CMC-NA.
Mètode basat en aigua
El mètode basat en l’aigua és un procés de producció industrial anterior. Aquest mètode és reaccionar cel·lulosa alcalí amb un agent etherificador en condicions d’alcali i aigua lliures. Durant el procés d’alcalització i eterificació, no hi ha cap medi orgànic al sistema. El mètode basat en l’aigua té requisits d’equip relativament senzills, inversions baixes i baixos costos. L’inconvenient és que hi ha una gran quantitat de medi líquid i la calor generada per la reacció augmenta la temperatura, que accelera la velocitat de les reaccions laterals, donant lloc a una baixa eficiència d’etificació i una mala qualitat del producte. Aquest mètode s’utilitza per preparar productes CMC-Na de grau mitjà i baix, com ara detergents, agents de mida tèxtil, etc.
Mètode Solvent
El mètode de dissolvent també s’anomena mètode de dissolvent orgànic. La seva característica principal és que les reaccions d’alcalització i eterificació es realitzen amb la condició que el dissolvent orgànic s’utilitzi com a medi de reacció (diluent). Segons la quantitat de diluent de reacció que s’utilitza, es divideix en mètode amassador i mètode de purins. El mètode de dissolvent té el mateix procés de reacció que el mètode basat en aigua, i també està compost per dues etapes: alcalització i eterificació, però el medi de reacció d’aquestes dues etapes és diferent. El mètode de dissolvent omet els processos inherents de lixiviació alcalí, premsat, trituració, envelliment, etc. del mètode basat en aigua. L’alcalització i l’etificació es duen a terme en un amassador. L’inconvenient és que la controlabilitat de la temperatura és relativament pobra i els requisits i els costos d’espai són elevats. Per descomptat, per a la producció de diferents dissenys d’equips, la temperatura del sistema, el temps d’alimentació, etc., s’ha de controlar estrictament per preparar productes amb una qualitat i un rendiment excel·lents.
