Proceso de fabricación e características da carboximetil celulosa sódica

A carboximetil celulosa sódica (Na-CMC) é un polímero soluble en auga derivado da celulosa, que se usa amplamente en varias aplicacións industriais como alimentos, produtos farmacéuticos, cosméticos, téxtiles e perforacións petrolíferas. É coñecido polas súas excelentes propiedades espesantes, estabilizadoras e aglutinantes. Neste artigo, discutiremos o proceso de fabricación e as características da carboximetil celulosa sódica.

Proceso de fabricación de carboximetil celulosa sódica

A produción de Na-CMC implica varios pasos, incluíndo a extracción de celulosa a partir de pasta de madeira, linters de algodón ou outras fontes, seguida da modificación da celulosa para crear grupos carboximetilo. O proceso de fabricación de Na-CMC pódese resumir do seguinte xeito:

1. Extracción de celulosa: a celulosa extráese da pasta de madeira ou doutras fontes mediante unha serie de tratamentos mecánicos e químicos, incluíndo pulpa, branqueamento e refinado.
2. Tratamento alcalino: a celulosa extraída trátase cunha solución alcalina forte, normalmente hidróxido de sodio (NaOH), para inchar as fibras de celulosa e expoñer grupos hidroxilo reactivos.
3. Eterificación: as fibras de celulosa inchadas reaccionan despois con monocloroacetato de sodio (SMCA) en presenza dun catalizador alcalino como o carbonato de sodio (Na2CO3) para introducir grupos carboximetilo na columna vertebral da celulosa.
4. Neutralización: a celulosa carboximetilada neutralízase despois cun ácido como o ácido clorhídrico (HCl) ou o ácido sulfúrico (H2SO4) para formar Na-CMC.
5. Purificación e secado: o Na-CMC purifícase mediante lavado e filtración para eliminar as impurezas e despois sécase para obter un po fluído.

Características da carboximetilcelulosa sódica

As propiedades do Na-CMC poden variar dependendo do grao de substitución (DS), que se refire ao número de grupos carboximetilo por unidade de anhidroglicosa (AGU) da celulosa. Algunhas das características clave do Na-CMC son:

1. Solubilidade: Na-CMC é altamente soluble en auga e pode formar solucións claras e viscosas na auga.
2. Viscosidade: a viscosidade das solucións de Na-CMC depende da concentración, DS e peso molecular do polímero. Na-CMC é coñecido polas súas excelentes propiedades espesantes e pódese usar para aumentar a viscosidade de solucións e suspensións.
3. Estabilidade do pH: Na-CMC é estable nunha ampla gama de valores de pH, de ácido a alcalino, polo que é adecuado para o seu uso en varias aplicacións.
4. Tolerancia ao sal: Na-CMC é moi tolerante aos sales e pode manter a súa viscosidade e estabilidade en presenza de electrólitos.
5. Estabilidade térmica: Na-CMC é estable a altas temperaturas e pódese usar en diversos procesos industriais que requiren condicións de alta temperatura.
6. Biodegradabilidade: Na-CMC é biodegradable e pódese eliminar con seguridade no medio ambiente.

Conclusión

A carboximetil celulosa sódica é un polímero versátil que se usa amplamente en varias aplicacións industriais debido ás súas excelentes propiedades de espesamento, estabilización e unión. O proceso de fabricación de Na-CMC implica a extracción de celulosa seguida da modificación da celulosa para crear grupos carboximetilo. Na-CMC ten varias características como solubilidade, viscosidade, estabilidade do pH, tolerancia á sal, estabilidade térmica e biodegradabilidade, que o fan axeitado para o seu uso en diversas aplicacións. As propiedades do Na-CMC pódense axustar controlando o grao de substitución, o peso molecular e a concentración, o que o converte nunha ferramenta valiosa para diversos procesos industriais.