Procés de fabricació de carboximetilcel·lulosa sòdica
Carboximetilcel·lulosa sòdica(SCMC) és un derivat de cel·lulosa soluble en aigua que s'utilitza habitualment en diverses indústries, com ara l'alimentació, la farmacèutica i la cosmètica, com a espessidor, estabilitzador i emulsionant. El procés de fabricació de SCMC implica diversos passos, incloent l'alcalinització, l'eterificació, la purificació i l'assecat.
- Alcalinització
El primer pas en el procés de fabricació de SCMC és l'alcalinització de la cel·lulosa. La cel·lulosa es deriva de la polpa de fusta o fibres de cotó, que es descomponen en partícules més petites mitjançant una sèrie de tractaments mecànics i químics. A continuació, la cel·lulosa resultant es tracta amb un àlcali, com l'hidròxid de sodi (NaOH) o l'hidròxid de potassi (KOH), per augmentar la seva reactivitat i solubilitat.
El procés d'alcalinització normalment implica barrejar la cel·lulosa amb una solució concentrada de NaOH o KOH a temperatures i pressions elevades. La reacció entre la cel·lulosa i l'àlcali dóna lloc a la formació de cel·lulosa de sodi o potassi, que és altament reactiva i es pot modificar fàcilment.
- Eterificació
El següent pas en el procés de fabricació de SCMC és l'eterificació de la cel·lulosa de sodi o potassi. Aquest procés implica la introducció de grups carboximetil (-CH2-COOH) a la columna vertebral de la cel·lulosa mitjançant una reacció amb l'àcid cloroacètic (ClCH2COOH) o la seva sal de sodi o potassi.
La reacció d'eterificació es porta a terme normalment en una barreja d'aigua-etanol a temperatures i pressions elevades, amb l'addició d'un catalitzador, com l'hidròxid de sodi o el metilat de sodi. La reacció és altament exotèrmica i requereix un control acurat de les condicions de reacció per evitar el sobreescalfament i la degradació del producte.
El grau d'eterificació, o el nombre de grups carboximetil per molècula de cel·lulosa, es pot controlar ajustant les condicions de reacció, com ara la concentració d'àcid cloroacètic i el temps de reacció. Els graus més alts d'eterificació donen lloc a una major solubilitat en aigua i una viscositat més gruixuda del SCMC resultant.
- Purificació
Després de la reacció d'eterificació, el SCMC resultant normalment es contamina amb impureses, com ara cel·lulosa sense reaccionar, àlcali i àcid cloroacètic. L'etapa de purificació implica l'eliminació d'aquestes impureses per obtenir un producte SCMC pur i d'alta qualitat.
El procés de purificació normalment implica diversos passos de rentat i filtració amb aigua o solucions aquoses d'etanol o metanol. A continuació, el SCMC resultant es neutralitza amb un àcid, com l'àcid clorhídric o l'àcid acètic, per eliminar qualsevol àlcali residual i ajustar el pH al rang desitjat.
- Assecat
L'últim pas en el procés de fabricació de SCMC és l'assecat del producte purificat. El SCMC sec normalment té forma de pols o grànul blanc i es pot processar posteriorment en diverses formes, com ara solucions, gels o pel·lícules.
El procés d'assecat es pot dur a terme mitjançant diverses tècniques, com ara l'assecat per aspersió, l'assecat en tambor o l'assecat al buit, depenent de les propietats del producte desitjades i de l'escala de producció. El procés d'assecat s'ha de controlar acuradament per evitar una calor excessiva, que pot provocar la degradació o la decoloració del producte.
Aplicacions de la carboximetilcel·lulosa sòdica
La carboximetilcel·lulosa sòdica (SCMC) s'utilitza àmpliament en diverses indústries, com ara l'alimentació, la farmacèutica, la cosmètica i la cura personal, a causa de la seva excel·lent solubilitat en aigua, propietats espessidores, emulsionants i estabilitzants.
Indústria alimentària
A la indústria alimentària, SCMC s'utilitza habitualment com a espessidor, estabilitzador i emulsionant en una àmplia gamma de productes alimentaris, com ara productes de forn, lactis, salses, amaniments i begudes. SCMC també s'utilitza com a substitut de greixos en aliments baixos en greixos i reduïts en calories.
Indústria Farmacèutica
A la indústria farmacèutica, SCMC s'utilitza com a aglutinant, desintegrant i potenciador de la viscositat en formulacions de comprimits. SCMC també s'utilitza com a agent espessidor i estabilitzador en suspensions, emulsions i cremes.
Indústria de la cosmètica i la cura personal
A la indústria de la cosmètica i la cura personal, SCMC s'utilitza com a espessidor, estabilitzador i emulsionant en diversos productes, com ara xampús, condicionadors, locions i cremes. SCMC també s'utilitza com a agent pel·lícula en productes de pentinat i com a agent de suspensió en pasta de dents.
Conclusió
La carboximetilcel·lulosa sòdica (SCMC) és un derivat de cel·lulosa soluble en aigua que s'utilitza àmpliament en diverses indústries, com ara alimentació, farmacèutica, cosmètica i cura personal, com a espessidor, estabilitzador i emulsionant. El procés de fabricació de SCMC implica diversos passos, incloent l'alcalinització, l'eterificació, la purificació i l'assecat. La qualitat del producte final depèn del control acurat de les condicions de reacció i dels processos de purificació i assecat. Amb les seves excel·lents propietats i aplicacions versàtils, SCMC continuarà sent un ingredient important en diverses indústries.
Hora de publicació: 19-mar-2023