Sodná sůl karboxymethylcelulózy(SCMC) je ve vodě rozpustný derivát celulózy, který se běžně používá v různých průmyslových odvětvích, jako je potravinářství, farmacie a kosmetika, jako zahušťovadlo, stabilizátor a emulgátor. Výrobní proces SCMC zahrnuje několik kroků, včetně alkalizace, etherifikace, čištění a sušení.

1. Alkalizace

Prvním krokem ve výrobním procesu SCMC je alkalizace celulózy. Celulóza se získává z dřevité buničiny nebo bavlněných vláken, která se rozkládají na menší částice řadou mechanických a chemických úprav. Výsledná celulóza se poté zpracuje s alkálií, jako je hydroxid sodný (NaOH) nebo hydroxid draselný (KOH), aby se zvýšila její reaktivita a rozpustnost.

Alkalizační proces typicky zahrnuje smíchání celulózy s koncentrovaným roztokem NaOH nebo KOH při zvýšených teplotách a tlacích. Reakce mezi celulózou a alkálií má za následek vznik sodné nebo draselné celulózy, která je vysoce reaktivní a lze ji snadno modifikovat.

2. Etherifikace

Dalším krokem ve výrobním procesu SCMC je etherifikace sodné nebo draselné celulózy. Tento proces zahrnuje zavedení karboxymethylových skupin (-CH2-COOH) na kostru celulózy prostřednictvím reakce s kyselinou chloroctovou (ClCH2COOH) nebo její sodnou nebo draselnou solí.

Etherifikační reakce se typicky provádí ve směsi voda-ethanol při zvýšených teplotách a tlacích, s přidáním katalyzátoru, jako je hydroxid sodný nebo methylát sodný. Reakce je vysoce exotermická a vyžaduje pečlivou kontrolu reakčních podmínek, aby se zabránilo přehřátí a degradaci produktu.

Stupeň etherifikace nebo počet karboxymethylových skupin na molekulu celulózy lze řídit úpravou reakčních podmínek, jako je koncentrace kyseliny chloroctové a reakční doba. Vyšší stupně etherifikace mají za následek vyšší rozpustnost ve vodě a vyšší viskozitu výsledného SCMC.

3. Očista

Po etherifikační reakci je výsledný SCMC obvykle kontaminován nečistotami, jako je nezreagovaná celulóza, alkálie a kyselina chloroctová. Krok čištění zahrnuje odstranění těchto nečistot, aby se získal čistý a vysoce kvalitní produkt SCMC.

Proces čištění typicky zahrnuje několik kroků promývání a filtrace za použití vody nebo vodných roztoků ethanolu nebo methanolu. Výsledný SCMC se poté neutralizuje kyselinou, jako je kyselina chlorovodíková nebo kyselina octová, aby se odstranily veškeré zbytky alkálie a upravilo se pH na požadované rozmezí.

4. Sušení

Posledním krokem ve výrobním procesu SCMC je sušení vyčištěného produktu. Vysušený SCMC je typicky ve formě bílého prášku nebo granulí a může být dále zpracován do různých forem, jako jsou roztoky, gely nebo filmy.

Proces sušení lze provádět pomocí různých technik, jako je sušení rozprašováním, sušení v bubnu nebo sušení ve vakuu, v závislosti na požadovaných vlastnostech produktu a výrobním měřítku. Proces sušení by měl být pečlivě kontrolován, aby se zabránilo nadměrnému teplu, které může mít za následek degradaci produktu nebo změnu barvy.

Aplikace sodné soli karboxymethylcelulózy

Sodná sůl karboxymethylcelulózy (SCMC) je široce používána v různých průmyslových odvětvích, jako je potravinářství, farmacie, kosmetika a osobní péče, díky své vynikající rozpustnosti ve vodě, zahušťování, stabilizaci a emulgačním vlastnostem.

Potravinářský průmysl

V potravinářském průmyslu se SCMC běžně používá jako zahušťovadlo, stabilizátor a emulgátor v široké škále potravinářských výrobků, jako je pečivo, mléčné výrobky, omáčky, dresinky a nápoje. SCMC se také používá jako náhražka tuku v nízkotučných a nízkokalorických potravinách.