Nátrium-karboxi-metil-cellulóz(SCMC) egy vízben oldódó cellulózszármazék, amelyet gyakran használnak különböző iparágakban, például élelmiszeriparban, gyógyszeriparban és kozmetikai iparban, sűrítőként, stabilizátorként és emulgeálószerként. Az SCMC gyártási folyamata több lépésből áll, beleértve a lúgosítást, az éterezést, a tisztítást és a szárítást.

1. Lúgosítás

Az SCMC gyártási folyamatának első lépése a cellulóz lúgosítása. A cellulózt fapépből vagy pamutszálakból nyerik, amelyek mechanikai és kémiai kezelések sorozatával kisebb részecskékre bomlanak le. A kapott cellulózt ezután lúggal, például nátrium-hidroxiddal (NaOH) vagy kálium-hidroxiddal (KOH) kezelik, hogy növeljék reakcióképességét és oldhatóságát.

A lúgosítási eljárás jellemzően abból áll, hogy a cellulózt tömény NaOH- vagy KOH-oldattal keverik magasabb hőmérsékleten és nyomáson. A cellulóz és a lúg reakciója nátrium- vagy kálium-cellulóz képződéséhez vezet, amely nagyon reakcióképes és könnyen módosítható.

2. Éterezés

Az SCMC gyártási folyamatának következő lépése a nátrium- vagy kálium-cellulóz éterezése. Ez a folyamat magában foglalja a karboxi-metil-csoportok (-CH2-COOH) bejuttatását a cellulózvázba klór-ecetsavval (ClCH2COOH) vagy annak nátrium- vagy káliumsójával való reakció révén.

Az éterezési reakciót jellemzően víz-etanol elegyben hajtják végre megemelt hőmérsékleten és nyomáson, katalizátor, például nátrium-hidroxid vagy nátrium-metilát hozzáadásával. A reakció erősen exoterm, és a reakciókörülmények gondos ellenőrzését igényli a túlmelegedés és a termék lebomlásának elkerülése érdekében.

Az éteresítés mértéke, illetve a cellulózmolekulánkénti karboximetil-csoportok száma a reakciókörülmények, például a klór-ecetsav koncentrációjának és a reakcióidőnek a beállításával szabályozható. Az éterezés magasabb foka a kapott SCMC nagyobb vízoldhatóságát és vastagabb viszkozitását eredményezi.

3. Tisztítás

Az éterezési reakció után a keletkező SCMC rendszerint szennyeződésekkel, például el nem reagált cellulózzal, lúggal és klór-ecetsavval szennyezett. A tisztítási lépés magában foglalja ezen szennyeződések eltávolítását, hogy tiszta és jó minőségű SCMC terméket kapjunk.

A tisztítási folyamat jellemzően több mosási és szűrési lépésből áll, víz vagy etanol vagy metanol vizes oldatával. A kapott SCMC-t ezután savval, például sósavval vagy ecetsavval semlegesítik, hogy eltávolítsák a maradék lúgokat, és a pH-t a kívánt tartományba állítsák.

4. Szárítás

Az SCMC gyártási folyamatának utolsó lépése a tisztított termék szárítása. A szárított SCMC jellemzően fehér por vagy granulátum formájában van, és tovább feldolgozható különféle formákká, például oldatokká, gélekké vagy filmekké.

A szárítási folyamat a kívánt terméktulajdonságoktól és a gyártási mérettől függően különféle technikákkal, például porlasztva szárítással, dobszárítással vagy vákuumszárítással hajtható végre. A szárítási folyamatot gondosan ellenőrizni kell, hogy elkerüljük a túlzott hőt, ami a termék lebomlásához vagy elszíneződéséhez vezethet.

A nátrium-karboximetil-cellulóz alkalmazásai

A nátrium-karboxi-metil-cellulózt (SCMC) széles körben használják különféle iparágakban, például élelmiszeriparban, gyógyszeriparban, kozmetikumokban és testápolásban, kiváló vízoldhatósága, sűrítő, stabilizáló és emulgeáló tulajdonságai miatt.

Élelmiszeripar

Az élelmiszeriparban az SCMC-t általában sűrítőként, stabilizátorként és emulgeálószerként használják élelmiszertermékek széles körében, például pékárukban, tejtermékekben, szószokban, öntetekben és italokban. Az SCMC-t zsírpótlóként is használják alacsony zsírtartalmú és csökkentett kalóriatartalmú élelmiszerekben.