Procés de fabricació i característiques de la carboximetil cel·lulosa sòdica

La carboximetil cel·lulosa sòdica (Na-CMC) és un polímer soluble en aigua derivat de la cel·lulosa, que s'utilitza àmpliament en diverses aplicacions industrials com ara alimentació, productes farmacèutics, cosmètics, tèxtils i perforació de petroli. És conegut per les seves excel·lents propietats espessidores, estabilitzadores i aglutinants. En aquest article, parlarem del procés de fabricació i les característiques de la carboximetil cel·lulosa sòdica.

Procés de fabricació de carboximetil cel·lulosa sòdica

La producció de Na-CMC implica diversos passos, inclosa l'extracció de cel·lulosa de pasta de fusta, linters de cotó o altres fonts, seguida de la modificació de la cel·lulosa per crear grups carboximetil. El procés de fabricació de Na-CMC es pot resumir de la següent manera:

1. Extracció de cel·lulosa: la cel·lulosa s'extreu de pasta de fusta o d'altres fonts mitjançant una sèrie de tractaments mecànics i químics, com ara la pasta, el blanqueig i el refinat.
2. Tractament alcalí: la cel·lulosa extreta es tracta amb una solució alcalina forta, normalment hidròxid de sodi (NaOH), per inflar les fibres de cel·lulosa i exposar grups hidroxil reactius.
3. Eterificació: les fibres de cel·lulosa inflades es fan reaccionar amb monocloroacetat de sodi (SMCA) en presència d'un catalitzador alcalí com el carbonat de sodi (Na2CO3) per introduir grups carboximetil a la columna vertebral de la cel·lulosa.
4. Neutralització: la cel·lulosa carboximetilada es neutralitza després amb un àcid com l'àcid clorhídric (HCl) o l'àcid sulfúric (H2SO4) per formar Na-CMC.
5. Purificació i assecat: el Na-CMC es purifica mitjançant rentat i filtrat per eliminar qualsevol impuresa i després s'asseca per obtenir una pols que flueix lliurement.

Característiques de la carboximetil cel·lulosa sòdica

Les propietats de Na-CMC poden variar en funció del grau de substitució (DS), que es refereix al nombre de grups carboximetil per unitat d'anhidroglucosa (AGU) de cel·lulosa. Algunes de les característiques clau de Na-CMC són:

1. Solubilitat: Na-CMC és altament soluble en aigua i pot formar solucions clares i viscoses a l'aigua.
2. Viscositat: la viscositat de les solucions de Na-CMC depèn de la concentració, DS i pes molecular del polímer. Na-CMC és conegut per les seves excel·lents propietats espessidores i es pot utilitzar per augmentar la viscositat de solucions i suspensions.
3. Estabilitat del pH: Na-CMC és estable en una àmplia gamma de valors de pH, des d'àcids fins a alcalins, el que el fa adequat per al seu ús en diverses aplicacions.
4. Tolerància a la sal: Na-CMC és altament tolerant a les sals i pot mantenir la seva viscositat i estabilitat en presència d'electròlits.
5. Estabilitat tèrmica: Na-CMC és estable a altes temperatures i es pot utilitzar en diversos processos industrials que requereixen condicions d'alta temperatura.
6. Biodegradabilitat: Na-CMC és biodegradable i es pot eliminar amb seguretat al medi ambient.

Conclusió

La carboximetil cel·lulosa sòdica és un polímer versàtil que s'utilitza àmpliament en diverses aplicacions industrials a causa de les seves excel·lents propietats espessidores, estabilitzadores i d'unió. El procés de fabricació de Na-CMC implica l'extracció de cel·lulosa seguida de la modificació de la cel·lulosa per crear grups carboximetil. Na-CMC té diverses característiques com ara la solubilitat, la viscositat, l'estabilitat del pH, la tolerància a la sal, l'estabilitat tèrmica i la biodegradabilitat, que el fan adequat per al seu ús en diverses aplicacions. Les propietats de Na-CMC es poden ajustar controlant el grau de substitució, el pes molecular i la concentració, convertint-lo en una eina valuosa per a diversos processos industrials.