本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，尤其涉及一種速溶羧甲基纖維素鈉的制備方法。

背景技術(shù)：

羧甲基纖維素鈉簡稱cmc，其水溶液具有粘性，具有良好的粘合力。cmc因具有許多特殊性質(zhì)，如增稠、粘結(jié)、成膜、持水、乳化、懸浮等，且本身無毒、無嗅、不易發(fā)酵、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于石油、地質(zhì)、日化、食品、醫(yī)藥等行業(yè)，被譽(yù)為“工業(yè)味精”。羧甲基纖維素鈉在制成時(shí)為粉末狀態(tài)，其在使用時(shí)一般都需要將其溶于水中成為有粘性的水溶液再使用，但粉末狀態(tài)的羧甲基纖維素鈉溶入水中時(shí)，很容易發(fā)生結(jié)團(tuán)、結(jié)塊形成微粒狀，很難溶解。一般需要在水中浸泡24小時(shí)，并加熱才可以完全溶解。這使得在工業(yè)生產(chǎn)中需要添加羧甲基纖維素時(shí)不僅要設(shè)置專門的溶解設(shè)備，而且延長了整個(gè)生產(chǎn)過程，此外羧甲基纖維素粉末很容易飄散造成粉塵污染。

為此有些人在羧甲基纖維素鈉溶解時(shí)添加速溶劑，如專利201410095703.7一種快速溶解羧甲基纖維素鈉的方法添加n-甲基吡咯烷酮，專利201510152478.0一種速溶級(jí)羧甲基纖維素鈉的制備方法使用乙二醚作為表面活性劑賦予產(chǎn)品速溶的特性，解決了羧甲基纖維素鈉在使用過程中極易抱團(tuán)從而使溶解時(shí)間長的問題。但是上述解決方法均是在羧甲基纖維素鈉中增加添加劑，從而快速溶解，但是n-甲基吡咯烷酮、乙二醚有一定的毒性，會(huì)威脅操作工人的身體健康并污染環(huán)境，一些對(duì)羧甲基纖維素鈉要求嚴(yán)格的產(chǎn)品如食品、藥品等也不能采用此種方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種速溶羧甲基纖維素鈉的制備方法，本發(fā)明采用物理方法，在保證羧甲基纖維素鈉純凈品質(zhì)不下降的同時(shí)通過對(duì)羧甲基纖維素鈉進(jìn)行冷熱物理處理，使之膨化形成外形不規(guī)則的微粒，不僅大大增加了羧甲基纖維素鈉與水的接觸面積，使得其不僅易于與水溶解，而且不規(guī)則的表面大大減小了羧甲基纖維素鈉的結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，從而大大加快了羧甲基纖維素鈉的溶解速度。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

一種速溶羧甲基纖維素鈉的制備方法，包括如下步驟:將羧甲基纖維素鈉粉末加熱,然后噴水冷卻使得羧甲基纖維素鈉經(jīng)冷激炸裂膨化得到成品。

進(jìn)一步的改進(jìn)，將空氣通過蒸汽室進(jìn)行加熱然后加熱的空氣進(jìn)入放置羧甲基纖維素鈉粉末的料斗將羧甲基纖維素鈉粉末加熱并吹散，羧甲基纖維素鈉粉末達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后噴水使得羧甲基纖維素鈉冷卻。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述羧甲基纖維素鈉粉末被吹入膨化室進(jìn)行加熱，噴水時(shí)間為1.5-2.5小時(shí)，噴水結(jié)束后繼續(xù)加熱10分鐘制備完成，得到成品。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述噴水時(shí)間為1.5-2.5小時(shí)，噴水時(shí)噴頭上下運(yùn)動(dòng)對(duì)羧甲基纖維素鈉均勻噴水。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述羧甲基纖維素鈉粉末加熱到100℃以上。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述羧甲基纖維素鈉粉末加熱到125℃。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述羧甲基纖維素鈉粉末的質(zhì)量與噴水的質(zhì)量之比為100:20-30。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述羧甲基纖維素鈉粉末的大小小于80目。

進(jìn)一步的改進(jìn)，包括如下步驟：

步驟一：以精制棉為原料，經(jīng)堿化反應(yīng)和醚化反應(yīng)，并進(jìn)行洗滌干燥后制得羧甲基纖維素鈉粉末，篩選小于80目的羧甲基纖維素鈉粉末；

步驟二：開啟真空送料器將篩選后的羧甲基纖維素鈉粉末通過第一管道自儲(chǔ)料倉送入料斗，送料完畢后關(guān)閉第一管道上的第一閥門；

步驟三：開啟蒸汽加熱器和真空泵將空氣經(jīng)蒸汽加熱器加熱后通過第二管道將料斗內(nèi)的羧甲基纖維素鈉粉末吹入膨化室；其中，羧甲基纖維素鈉粉末的重量與膨化室的體積比為80-150kg：8-18m³；

步驟四：膨化室內(nèi)的第一溫度感應(yīng)器感應(yīng)到溫度到達(dá)設(shè)定溫度時(shí)，噴頭噴水；其中，設(shè)定溫度大于100℃，噴頭通過升降裝置上下運(yùn)動(dòng)噴水，升降裝置為氣缸、油缸等均可；膨化室的出氣口的第二溫度感應(yīng)器感應(yīng)出氣溫度；出氣溫度低于95℃時(shí)，增大蒸汽加熱器的加熱溫度和真空泵的進(jìn)氣速度；

步驟五：噴頭噴水1.5-2.5小時(shí)后，噴水完畢，繼續(xù)加熱10分鐘反應(yīng)完畢；其中，羧甲基纖維素鈉粉末的質(zhì)量與噴水的總質(zhì)量之比為100:20-30；

步驟六：將制備好的羧甲基纖維素鈉粉末收儲(chǔ)并清理膨化室。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述步驟四中，通過超聲波發(fā)生器進(jìn)行超聲波震動(dòng)；超聲波發(fā)生器的頻率為2w-4w赫茲

說明書附圖

圖1為本專利制備裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

步驟一：以精制棉為原料，經(jīng)堿化反應(yīng)和醚化反應(yīng)，并進(jìn)行洗滌干燥后制得羧甲基纖維素鈉粉末，篩選小于80目的羧甲基纖維素鈉粉末；

步驟二：開啟真空送料器1將篩選后的羧甲基纖維素鈉粉末通過第一管道2自儲(chǔ)料倉3送入料斗4，送料完畢后關(guān)閉第一管道2上的第一閥門5；

步驟三：開啟蒸汽加熱器6和真空泵7將空氣經(jīng)蒸汽加熱器6加熱后通過第二管道8將料斗4內(nèi)的羧甲基纖維素鈉粉末吹入膨化室9；其中，羧甲基纖維素鈉粉末的重量與膨化室9的體積比為80-150kg：8-18m³；

步驟四：膨化室9內(nèi)的第一溫度感應(yīng)器10感應(yīng)到溫度到達(dá)設(shè)定溫度時(shí)，噴頭11噴水；其中，設(shè)定溫度為100℃，噴頭11通過升降裝置13上下運(yùn)動(dòng)噴水；膨化室9的出氣口12的第二溫度感應(yīng)器14感應(yīng)出氣溫度；出氣溫度低于95℃時(shí)，增大蒸汽加熱器6的加熱溫度和真空泵7的進(jìn)氣速度；在上述過程中通過超聲波發(fā)生器15進(jìn)行超聲波震動(dòng)；超聲波發(fā)生器15的頻率為2w-4w赫茲。膨化室9內(nèi)安裝有過濾網(wǎng)22，通過過濾網(wǎng)22將上浮的羧甲基纖維素鈉粉末阻攔，并通過超聲波發(fā)生器15將其震碎防止其凝聚，同時(shí)將其震離過濾網(wǎng)22。

步驟五：噴頭11噴水1.5-2.5小時(shí)后，噴水完畢，繼續(xù)加熱10分鐘反應(yīng)完畢；其中，羧甲基纖維素鈉粉末的質(zhì)量與噴水的總質(zhì)量之比為100:20-30；

步驟六：將制備好的羧甲基纖維素鈉粉末收儲(chǔ)并清理膨化室9。

如圖2所示，噴頭11上的噴口16的噴水方向與圓周成切向；噴頭11上的噴口16包括上部的第一噴口17，中部的第二噴口18和下部的第三噴口19；第一噴口17向上傾斜45°設(shè)置；第三噴口19向下45°傾斜角設(shè)置。從而便于將物料均勻潤濕。噴頭11通過軟管20與水泵21連通。

制得的濃度為6％的羧甲基纖維素鈉在水中半小時(shí)之內(nèi)即可完全溶解。

實(shí)施例2

一種速溶羧甲基纖維素鈉的制備方法，包括如下步驟:篩選羧甲基纖維素鈉粉末選用大小小于60目的羧甲基纖維素鈉粉末。將空氣通過蒸汽室進(jìn)行加熱然后加熱的空氣進(jìn)入放置羧甲基纖維素鈉粉末的料斗將羧甲基纖維素鈉粉末加熱并吹散進(jìn)入膨化室，羧甲基纖維素鈉粉末達(dá)到預(yù)設(shè)溫度110℃,后噴水使得羧甲基纖維素鈉冷卻使得羧甲基纖維素鈉經(jīng)冷激炸裂膨化。羧甲基纖維素鈉粉末的質(zhì)量與噴水的質(zhì)量之比為100:30。噴水時(shí)間為2小時(shí)，噴水結(jié)束后繼續(xù)加熱10分鐘制備完成。噴水時(shí)噴頭上下運(yùn)動(dòng)對(duì)羧甲基纖維素鈉均勻噴水。

制得的濃度為6％的羧甲基纖維素鈉在水中二十五分鐘之內(nèi)即可完全溶解。

實(shí)施例3

一種速溶羧甲基纖維素鈉的制備方法，包括如下步驟:篩選羧甲基纖維素鈉粉末選用大小小于80目的羧甲基纖維素鈉粉末。將空氣通過蒸汽室進(jìn)行加熱然后加熱的空氣進(jìn)入放置羧甲基纖維素鈉粉末的料斗將羧甲基纖維素鈉粉末加熱并吹散進(jìn)入膨化室，羧甲基纖維素鈉粉末達(dá)到預(yù)設(shè)溫度125℃,后噴水使得羧甲基纖維素鈉冷卻使得羧甲基纖維素鈉經(jīng)冷激炸裂膨化。羧甲基纖維素鈉粉末的質(zhì)量與噴水的質(zhì)量之比為100:25。噴水時(shí)間為2.5小時(shí)，噴水結(jié)束后繼續(xù)加熱10分鐘制備完成。噴水時(shí)噴頭上下運(yùn)動(dòng)對(duì)羧甲基纖維素鈉均勻噴水。羧甲基纖維素鈉粉末的重量與膨化室9的體積比為150kg：10m³時(shí)，制得的濃度為6％的羧甲基纖維素鈉在水中十分鐘之內(nèi)即可完全溶解。

上述原理為:羧甲基纖維素鈉粉末顆粒受熱后噴水冷激膨化，形成不規(guī)則的表面，從而增加了羧甲基纖維素鈉粉末的表面積，同時(shí)由于羧甲基纖維素鈉粉末為不規(guī)則形狀因此溶于水是也不會(huì)產(chǎn)生聚團(tuán)現(xiàn)象。

本專利采用物理的方法使得羧甲基纖維素鈉可以快速溶解，不需要向羧甲基纖維素鈉加入添加劑，不會(huì)產(chǎn)生污染情況，也不會(huì)降低羧甲基纖維素鈉的品質(zhì)。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。