一种速溶羧甲基纤维素钠的制备方法与流程

本发明涉及化工领域，尤其涉及一种速溶羧甲基纤维素钠的制备方法。

背景技术：

羧甲基纤维素钠简称cmc，其水溶液具有粘性，具有良好的粘合力。cmc因具有许多特殊性质，如增稠、粘结、成膜、持水、乳化、悬浮等，且本身无毒、无嗅、不易发酵、热稳定性好等特点而被广泛应用于石油、地质、日化、食品、医药等行业，被誉为“工业味精”。羧甲基纤维素钠在制成时为粉末状态，其在使用时一般都需要将其溶于水中成为有粘性的水溶液再使用，但粉末状态的羧甲基纤维素钠溶入水中时，很容易发生结团、结块形成微粒状，很难溶解。一般需要在水中浸泡24小时，并加热才可以完全溶解。这使得在工业生产中需要添加羧甲基纤维素时不仅要设置专门的溶解设备，而且延长了整个生产过程，此外羧甲基纤维素粉末很容易飘散造成粉尘污染。

为此有些人在羧甲基纤维素钠溶解时添加速溶剂，如专利201410095703.7一种快速溶解羧甲基纤维素钠的方法添加n-甲基吡咯烷酮，专利201510152478.0一种速溶级羧甲基纤维素钠的制备方法使用乙二醚作为表面活性剂赋予产品速溶的特性，解决了羧甲基纤维素钠在使用过程中极易抱团从而使溶解时间长的问题。但是上述解决方法均是在羧甲基纤维素钠中增加添加剂，从而快速溶解，但是n-甲基吡咯烷酮、乙二醚有一定的毒性，会威胁操作工人的身体健康并污染环境，一些对羧甲基纤维素钠要求严格的产品如食品、药品等也不能采用此种方法。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明公开了一种速溶羧甲基纤维素钠的制备方法，本发明采用物理方法，在保证羧甲基纤维素钠纯净品质不下降的同时通过对羧甲基纤维素钠进行冷热物理处理，使之膨化形成外形不规则的微粒，不仅大大增加了羧甲基纤维素钠与水的接触面积，使得其不仅易于与水溶解，而且不规则的表面大大减小了羧甲基纤维素钠的结团现象，从而大大加快了羧甲基纤维素钠的溶解速度。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：

一种速溶羧甲基纤维素钠的制备方法，包括如下步骤:将羧甲基纤维素钠粉末加热,然后喷水冷却使得羧甲基纤维素钠经冷激炸裂膨化得到成品。

进一步的改进，将空气通过蒸汽室进行加热然后加热的空气进入放置羧甲基纤维素钠粉末的料斗将羧甲基纤维素钠粉末加热并吹散，羧甲基纤维素钠粉末达到预设温度后喷水使得羧甲基纤维素钠冷却。

进一步的改进，所述羧甲基纤维素钠粉末被吹入膨化室进行加热，喷水时间为1.5-2.5小时，喷水结束后继续加热10分钟制备完成，得到成品。

进一步的改进，所述喷水时间为1.5-2.5小时，喷水时喷头上下运动对羧甲基纤维素钠均匀喷水。

进一步的改进，所述羧甲基纤维素钠粉末加热到100℃以上。

进一步的改进，所述羧甲基纤维素钠粉末加热到125℃。

进一步的改进，所述羧甲基纤维素钠粉末的质量与喷水的质量之比为100:20-30。

进一步的改进，所述羧甲基纤维素钠粉末的大小小于80目。

进一步的改进，包括如下步骤：

步骤一：以精制棉为原料，经碱化反应和醚化反应，并进行洗涤干燥后制得羧甲基纤维素钠粉末，筛选小于80目的羧甲基纤维素钠粉末；

步骤二：开启真空送料器将筛选后的羧甲基纤维素钠粉末通过第一管道自储料仓送入料斗，送料完毕后关闭第一管道上的第一阀门；

步骤三：开启蒸汽加热器和真空泵将空气经蒸汽加热器加热后通过第二管道将料斗内的羧甲基纤维素钠粉末吹入膨化室；其中，羧甲基纤维素钠粉末的重量与膨化室的体积比为80-150kg：8-18m³；

步骤四：膨化室内的第一温度感应器感应到温度到达设定温度时，喷头喷水；其中，设定温度大于100℃，喷头通过升降装置上下运动喷水，升降装置为气缸、油缸等均可；膨化室的出气口的第二温度感应器感应出气温度；出气温度低于95℃时，增大蒸汽加热器的加热温度和真空泵的进气速度；

步骤五：喷头喷水1.5-2.5小时后，喷水完毕，继续加热10分钟反应完毕；其中，羧甲基纤维素钠粉末的质量与喷水的总质量之比为100:20-30；

步骤六：将制备好的羧甲基纤维素钠粉末收储并清理膨化室。

进一步的改进，所述步骤四中，通过超声波发生器进行超声波震动；超声波发生器的频率为2w-4w赫兹

说明书附图

图1为本专利制备装置的总体结构示意图；

图2为喷头的结构示意图

具体实施方式

实施例1

步骤一：以精制棉为原料，经碱化反应和醚化反应，并进行洗涤干燥后制得羧甲基纤维素钠粉末，筛选小于80目的羧甲基纤维素钠粉末；

步骤二：开启真空送料器1将筛选后的羧甲基纤维素钠粉末通过第一管道2自储料仓3送入料斗4，送料完毕后关闭第一管道2上的第一阀门5；

步骤三：开启蒸汽加热器6和真空泵7将空气经蒸汽加热器6加热后通过第二管道8将料斗4内的羧甲基纤维素钠粉末吹入膨化室9；其中，羧甲基纤维素钠粉末的重量与膨化室9的体积比为80-150kg：8-18m³；

步骤四：膨化室9内的第一温度感应器10感应到温度到达设定温度时，喷头11喷水；其中，设定温度为100℃，喷头11通过升降装置13上下运动喷水；膨化室9的出气口12的第二温度感应器14感应出气温度；出气温度低于95℃时，增大蒸汽加热器6的加热温度和真空泵7的进气速度；在上述过程中通过超声波发生器15进行超声波震动；超声波发生器15的频率为2w-4w赫兹。膨化室9内安装有过滤网22，通过过滤网22将上浮的羧甲基纤维素钠粉末阻拦，并通过超声波发生器15将其震碎防止其凝聚，同时将其震离过滤网22。

步骤五：喷头11喷水1.5-2.5小时后，喷水完毕，继续加热10分钟反应完毕；其中，羧甲基纤维素钠粉末的质量与喷水的总质量之比为100:20-30；

步骤六：将制备好的羧甲基纤维素钠粉末收储并清理膨化室9。

如图2所示，喷头11上的喷口16的喷水方向与圆周成切向；喷头11上的喷口16包括上部的第一喷口17，中部的第二喷口18和下部的第三喷口19；第一喷口17向上倾斜45°设置；第三喷口19向下45°倾斜角设置。从而便于将物料均匀润湿。喷头11通过软管20与水泵21连通。

制得的浓度为6％的羧甲基纤维素钠在水中半小时之内即可完全溶解。

实施例2

一种速溶羧甲基纤维素钠的制备方法，包括如下步骤:筛选羧甲基纤维素钠粉末选用大小小于60目的羧甲基纤维素钠粉末。将空气通过蒸汽室进行加热然后加热的空气进入放置羧甲基纤维素钠粉末的料斗将羧甲基纤维素钠粉末加热并吹散进入膨化室，羧甲基纤维素钠粉末达到预设温度110℃,后喷水使得羧甲基纤维素钠冷却使得羧甲基纤维素钠经冷激炸裂膨化。羧甲基纤维素钠粉末的质量与喷水的质量之比为100:30。喷水时间为2小时，喷水结束后继续加热10分钟制备完成。喷水时喷头上下运动对羧甲基纤维素钠均匀喷水。

制得的浓度为6％的羧甲基纤维素钠在水中二十五分钟之内即可完全溶解。

实施例3

一种速溶羧甲基纤维素钠的制备方法，包括如下步骤:筛选羧甲基纤维素钠粉末选用大小小于80目的羧甲基纤维素钠粉末。将空气通过蒸汽室进行加热然后加热的空气进入放置羧甲基纤维素钠粉末的料斗将羧甲基纤维素钠粉末加热并吹散进入膨化室，羧甲基纤维素钠粉末达到预设温度125℃,后喷水使得羧甲基纤维素钠冷却使得羧甲基纤维素钠经冷激炸裂膨化。羧甲基纤维素钠粉末的质量与喷水的质量之比为100:25。喷水时间为2.5小时，喷水结束后继续加热10分钟制备完成。喷水时喷头上下运动对羧甲基纤维素钠均匀喷水。羧甲基纤维素钠粉末的重量与膨化室9的体积比为150kg：10m³时，制得的浓度为6％的羧甲基纤维素钠在水中十分钟之内即可完全溶解。

上述原理为:羧甲基纤维素钠粉末颗粒受热后喷水冷激膨化，形成不规则的表面，从而增加了羧甲基纤维素钠粉末的表面积，同时由于羧甲基纤维素钠粉末为不规则形状因此溶于水是也不会产生聚团现象。

本专利采用物理的方法使得羧甲基纤维素钠可以快速溶解，不需要向羧甲基纤维素钠加入添加剂，不会产生污染情况，也不会降低羧甲基纤维素钠的品质。

最后应说明的是：以上实施例仅说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。