Natrijum karboksimetilceluloza(SCMC) je derivat celuloze topiv u vodi koji se obično koristi u raznim industrijama, kao što su hrana, farmacija i kozmetika, kao zgušnjivač, stabilizator i emulgator. Proces proizvodnje SCMC uključuje nekoliko koraka, uključujući alkalizaciju, eterifikaciju, pročišćavanje i sušenje.

1. Alkalizacija

Prvi korak u procesu proizvodnje SCMC je alkalizacija celuloze. Celuloza se dobija od drvene celuloze ili pamučnih vlakana, koja se kroz niz mehaničkih i hemijskih tretmana razgrađuju na manje čestice. Dobivena celuloza se zatim tretira alkalijom, kao što je natrijum hidroksid (NaOH) ili kalijum hidroksid (KOH), kako bi se povećala njena reaktivnost i rastvorljivost.

Proces alkalizacije obično uključuje miješanje celuloze s koncentriranom otopinom NaOH ili KOH na povišenim temperaturama i pritiscima. Reakcija između celuloze i lužine rezultira stvaranjem natrijum ili kalijum celuloze, koja je vrlo reaktivna i može se lako modificirati.

2. Eterifikacija

Sljedeći korak u procesu proizvodnje SCMC je eterifikacija natrijum ili kalijeve celuloze. Ovaj proces uključuje uvođenje karboksimetilnih grupa (-CH2-COOH) u celuloznu kičmu kroz reakciju s hloroctenom kiselinom (ClCH2COOH) ili njenom natrijevom ili kalijevom soli.

Reakcija eterifikacije se obično izvodi u mješavini vode i etanola na povišenim temperaturama i pritiscima, uz dodatak katalizatora, kao što je natrijum hidroksid ili natrijum metilat. Reakcija je vrlo egzotermna i zahtijeva pažljivu kontrolu uvjeta reakcije kako bi se izbjeglo pregrijavanje i degradacija proizvoda.

Stepen eterifikacije, ili broj karboksimetil grupa po molekulu celuloze, može se kontrolisati podešavanjem reakcionih uslova, kao što su koncentracija hloroctene kiseline i vreme reakcije. Viši stepeni eterifikacije rezultiraju većom rastvorljivošću u vodi i debljim viskozitetom rezultirajućeg SCMC.

3. Purification

Nakon reakcije eterifikacije, rezultirajući SCMC je obično kontaminiran nečistoćama, kao što su neizreagirana celuloza, alkalija i hloroctena kiselina. Korak prečišćavanja uključuje uklanjanje ovih nečistoća kako bi se dobio čist i visokokvalitetan SCMC proizvod.

Proces prečišćavanja obično uključuje nekoliko koraka pranja i filtracije koristeći vodu ili vodene otopine etanola ili metanola. Rezultirajući SCMC se zatim neutralizira kiselinom, kao što je klorovodična kiselina ili octena kiselina, kako bi se uklonila zaostala lužina i podesio pH na željeni raspon.

4. Sušenje

Završni korak u procesu proizvodnje SCMC-a je sušenje pročišćenog proizvoda. Osušeni SCMC je obično u obliku bijelog praha ili granula i može se dalje prerađivati ​​u različite oblike, kao što su otopine, gelovi ili filmovi.

Proces sušenja se može izvesti različitim tehnikama, kao što su sušenje raspršivanjem, sušenje u bubnju ili sušenje u vakuumu, ovisno o željenim svojstvima proizvoda i obima proizvodnje. Proces sušenja treba pažljivo kontrolirati kako bi se izbjegla prekomjerna toplina, koja može dovesti do propadanja proizvoda ili promjene boje.

Primjena natrijum karboksimetilceluloze

Natrijum karboksimetilceluloza (SCMC) ima široku primenu u različitim industrijama, kao što su hrana, farmacija, kozmetika i lična nega, zbog svoje odlične rastvorljivosti u vodi, zgušnjavanja, stabilizacije i emulgujućih svojstava.

Prehrambena industrija

U prehrambenoj industriji, SCMC se obično koristi kao zgušnjivač, stabilizator i emulgator u širokom spektru prehrambenih proizvoda, kao što su pekarski proizvodi, mliječni proizvodi, umaci, preljevi i pića. SCMC se također koristi kao zamjena za masnoću u hrani s niskim udjelom masti i smanjenim kalorijama.