Naatriumkarboksümetüültselluloos(SCMC) on vees lahustuv tselluloosi derivaat, mida kasutatakse tavaliselt erinevates tööstusharudes, nagu toiduained, ravimid ja kosmeetika, paksendajana, stabilisaatorina ja emulgaatorina. SCMC tootmisprotsess hõlmab mitmeid etappe, sealhulgas leelistamist, eeterdamist, puhastamist ja kuivatamist.

1. Leelistamine

SCMC tootmisprotsessi esimene samm on tselluloosi leelistamine. Tselluloos saadakse puidumassist või puuvillakiududest, mis lagundatakse väiksemateks osakesteks mitme mehaanilise ja keemilise töötluse käigus. Saadud tselluloosi töödeldakse seejärel leelisega, nagu naatriumhüdroksiid (NaOH) või kaaliumhüdroksiid (KOH), et suurendada selle reaktsioonivõimet ja lahustuvust.

Leelistamisprotsess hõlmab tavaliselt tselluloosi segamist NaOH või KOH kontsentreeritud lahusega kõrgendatud temperatuuril ja rõhul. Tselluloosi ja leelise vahelise reaktsiooni tulemusena moodustub naatrium- või kaaliumtselluloos, mis on väga reaktsioonivõimeline ja mida saab kergesti modifitseerida.

2. Eeterdamine

Järgmine samm SCMC tootmisprotsessis on naatrium- või kaaliumtselluloosi eeterdamine. See protsess hõlmab karboksümetüülrühmade (-CH2-COOH) viimist tselluloosi karkassi läbi reaktsiooni kloroäädikhappe (ClCH2COOH) või selle naatrium- või kaaliumsoolaga.

Eeterdamisreaktsioon viiakse tavaliselt läbi vee-etanooli segus kõrgendatud temperatuuridel ja rõhul, lisades katalüsaatorit, näiteks naatriumhüdroksiidi või naatriummetülaati. Reaktsioon on väga eksotermiline ja nõuab reaktsioonitingimuste hoolikat kontrollimist, et vältida ülekuumenemist ja toote lagunemist.

Eeterdamise astet või karboksümetüülrühmade arvu tselluloosi molekuli kohta saab reguleerida reaktsioonitingimuste, näiteks kloroäädikhappe kontsentratsiooni ja reaktsiooniaja reguleerimisega. Kõrgem eeterdamisaste annab tulemuseks saadud SCMC parema vees lahustuvuse ja paksema viskoossuse.

3. Puhastamine

Pärast eeterdamisreaktsiooni on saadud SCMC tavaliselt saastunud lisanditega, nagu reageerimata tselluloos, leelis ja kloroäädikhape. Puhastamisetapp hõlmab nende lisandite eemaldamist, et saada puhas ja kvaliteetne SCMC toode.

Puhastusprotsess hõlmab tavaliselt mitut pesemise ja filtreerimise etappi, kasutades vett või etanooli või metanooli vesilahuseid. Saadud SCMC neutraliseeritakse seejärel happega, nagu vesinikkloriidhape või äädikhape, et eemaldada leelise jääk ja reguleerida pH soovitud vahemikku.

4. Kuivatamine

SCMC tootmisprotsessi viimane etapp on puhastatud toote kuivatamine. Kuivatatud SCMC on tavaliselt valge pulbri või graanulite kujul ja seda saab edasi töödelda mitmesugusteks vormideks, näiteks lahusteks, geelideks või kiledeks.

Kuivatusprotsessi saab läbi viia erinevate tehnikatega, nagu pihustuskuivatus, trummelkuivatus või vaakumkuivatus, olenevalt toote soovitud omadustest ja tootmismahust. Kuivatusprotsessi tuleb hoolikalt kontrollida, et vältida liigset kuumust, mis võib põhjustada toote lagunemist või värvimuutust.

Naatriumkarboksümetüültselluloosi rakendused

Naatriumkarboksümetüültselluloosi (SCMC) kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes, nagu toit, farmaatsiatooted, kosmeetika ja isikliku hügieenitooted, kuna see lahustub hästi vees, paksendab, stabiliseerib ja emulgeerib.

Toiduainetööstus

Toiduainetööstuses kasutatakse SCMC-d tavaliselt paksendaja, stabilisaatori ja emulgaatorina paljudes toiduainetes, nagu küpsetised, piimatooted, kastmed, kastmed ja joogid. SCMC-d kasutatakse ka rasvaasendajana madala rasvasisaldusega ja vähendatud kalorsusega toitudes.