Carboximetilcelulosa sódica(SCMC) é un derivado de celulosa soluble en auga que se usa habitualmente en varias industrias, como alimentos, produtos farmacéuticos e cosméticos, como espesante, estabilizador e emulsionante. O proceso de fabricación de SCMC implica varios pasos, incluíndo alcalinización, eterificación, purificación e secado.

1. Alcalinización

O primeiro paso no proceso de fabricación de SCMC é a alcalinización da celulosa. A celulosa deriva da pasta de madeira ou das fibras de algodón, que se descompoñen en partículas máis pequenas mediante unha serie de tratamentos mecánicos e químicos. A celulosa resultante trátase despois cun álcali, como hidróxido de sodio (NaOH) ou hidróxido de potasio (KOH), para aumentar a súa reactividade e solubilidade.

O proceso de alcalinización normalmente implica mesturar a celulosa cunha solución concentrada de NaOH ou KOH a temperaturas e presións elevadas. A reacción entre a celulosa e o álcali dá lugar á formación de celulosa de sodio ou potasio, que é moi reactiva e pode modificarse facilmente.

2. Eterificación

O seguinte paso no proceso de fabricación de SCMC é a eterificación da celulosa de sodio ou potasio. Este proceso implica a introdución de grupos carboximetilo (-CH2-COOH) na columna vertebral de celulosa mediante unha reacción co ácido cloroacético (ClCH2COOH) ou o seu sal sódico ou potásico.

A reacción de eterificación lévase a cabo normalmente nunha mestura de auga-etanol a temperaturas e presións elevadas, coa adición dun catalizador, como hidróxido de sodio ou metilato de sodio. A reacción é altamente exotérmica e require un control coidadoso das condicións da reacción para evitar o sobrequecemento e a degradación do produto.

O grao de eterificación, ou o número de grupos carboximetilo por molécula de celulosa, pódese controlar axustando as condicións de reacción, como a concentración de ácido cloroacético e o tempo de reacción. Os graos máis altos de eterificación dan lugar a unha maior solubilidade en auga e unha viscosidade máis espesa do SCMC resultante.

3. Purificación

Despois da reacción de eterificación, o SCMC resultante adoita estar contaminado con impurezas, como celulosa sen reaccionar, álcali e ácido cloroacético. O paso de purificación implica a eliminación destas impurezas para obter un produto SCMC puro e de alta calidade.

O proceso de purificación normalmente implica varias etapas de lavado e filtración usando auga ou solucións acuosas de etanol ou metanol. O SCMC resultante neutralízase entón cun ácido, como ácido clorhídrico ou ácido acético, para eliminar calquera álcali residual e axustar o pH ao intervalo desexado.

4. Secado

O paso final no proceso de fabricación de SCMC é o secado do produto purificado. O SCMC seco adoita estar en forma de po ou gránulo branco e pódese procesar posteriormente en varias formas, como solucións, xeles ou películas.

O proceso de secado pódese realizar mediante diversas técnicas, como o secado por pulverización, o secado en tambor ou o secado ao baleiro, dependendo das propiedades do produto desexado e da escala de produción. O proceso de secado debe controlarse coidadosamente para evitar unha calor excesiva, que pode provocar a degradación ou a decoloración do produto.

Aplicacións da carboximetilcelulosa sódica

A carboximetilcelulosa sódica (SCMC) úsase amplamente en varias industrias, como a alimentaria, farmacéutica, cosmética e coidado persoal, debido á súa excelente solubilidade en auga, propiedades espesantes, estabilizadoras e emulsionantes.

Industria alimentaria

Na industria alimentaria, SCMC úsase habitualmente como espesante, estabilizador e emulsionante nunha ampla gama de produtos alimenticios, como produtos de panadería, produtos lácteos, salsas, aderezos e bebidas. SCMC tamén se usa como substituto de graxa en alimentos baixos en graxa e baixo contido calórico.