Natriumkarboksimetielsellulose(SCMC) is 'n wateroplosbare sellulose-derivaat wat algemeen gebruik word in verskeie industrieë, soos voedsel, farmaseutiese produkte en skoonheidsmiddels, as 'n verdikkingsmiddel, stabiliseerder en emulgator. Die vervaardigingsproses van SCMC behels verskeie stappe, insluitend alkalisering, etering, suiwering en droging.

1. Alkalisering

Die eerste stap in die vervaardigingsproses van SCMC is die alkalisering van sellulose. Sellulose is afkomstig van houtpulp of katoenvesels, wat deur 'n reeks meganiese en chemiese behandelings in kleiner deeltjies afgebreek word. Die resulterende sellulose word dan behandel met 'n alkali, soos natriumhidroksied (NaOH) of kaliumhidroksied (KOH), om die reaktiwiteit en oplosbaarheid daarvan te verhoog.

Die alkaliseringsproses behels tipies die vermenging van die sellulose met 'n gekonsentreerde oplossing van NaOH of KOH by verhoogde temperature en druk. Die reaksie tussen die sellulose en alkali lei tot die vorming van natrium- of kaliumsellulose, wat hoogs reaktief is en maklik verander kan word.

2. Verethering

Die volgende stap in die vervaardigingsproses van SCMC is die verethering van natrium- of kaliumsellulose. Hierdie proses behels die inbring van karboksimetielgroepe (-CH2-COOH) op die sellulose-ruggraat deur 'n reaksie met chloorasynsuur (ClCH2COOH) of sy natrium- of kaliumsout.

Die veretheringsreaksie word tipies uitgevoer in 'n water-etanolmengsel by verhoogde temperature en druk, met die byvoeging van 'n katalisator, soos natriumhidroksied of natriummetielaat. Die reaksie is hoogs eksotermies en vereis noukeurige beheer van die reaksietoestande om oorverhitting en produkdegradasie te vermy.

Die graad van etering, of die aantal karboksimetielgroepe per sellulosemolekule, kan beheer word deur die reaksietoestande, soos die konsentrasie van chloorasynsuur en die reaksietyd, aan te pas. Hoër grade van verethering lei tot hoër wateroplosbaarheid en dikker viskositeit van die gevolglike SCMC.

3. Suiwering

Na die veretheringsreaksie is die resulterende SCMC gewoonlik besmet met onsuiwerhede, soos ongereageerde sellulose, alkali en chloorasynsuur. Die suiweringsstap behels die verwydering van hierdie onsuiwerhede om 'n suiwer en hoëgehalte SCMC-produk te verkry.

Die suiweringsproses behels tipies verskeie was- en filtrasiestappe met behulp van water of waterige oplossings van etanol of metanol. Die resulterende SCMC word dan geneutraliseer met 'n suur, soos soutsuur of asynsuur, om enige oorblywende alkali te verwyder en die pH na die verlangde reeks aan te pas.

4. Droog

Die laaste stap in die vervaardigingsproses van SCMC is die droog van die gesuiwerde produk. Die gedroogde SCMC is tipies in die vorm van 'n wit poeier of korrel en kan verder verwerk word in verskeie vorms, soos oplossings, gels of films.

Die droogproses kan uitgevoer word met behulp van verskeie tegnieke, soos spuitdroging, dromdroging, of vakuumdroging, afhangende van die verlangde produkeienskappe en die produksieskaal. Die droogproses moet noukeurig beheer word om oormatige hitte te vermy, wat kan lei tot produk agteruitgang of verkleuring.

Toepassings van natriumkarboksimetielsellulose

Natriumkarboksimetielsellulose (SCMC) word wyd gebruik in verskeie industrieë, soos voedsel, farmaseutiese produkte, skoonheidsmiddels en persoonlike versorging, as gevolg van sy uitstekende wateroplosbaarheid, verdikking, stabiliserende en emulgerende eienskappe.

Voedselbedryf

In die voedselindustrie word SCMC algemeen gebruik as 'n verdikkingsmiddel, stabiliseerder en emulgator in 'n wye reeks voedselprodukte, soos gebak, suiwelprodukte, souse, dressings en drankies. SCMC word ook gebruik as 'n vetvervanger in lae-vet en verminderde-kalorie voedsel.