Նատրիումի կարբոքսիմեթիլցելյուլոզա(SCMC) ջրում լուծվող ցելյուլոզայի ածանցյալ է, որը սովորաբար օգտագործվում է տարբեր ոլորտներում, ինչպիսիք են սննդամթերքը, դեղագործությունը և կոսմետիկան, որպես խտացուցիչ, կայունացուցիչ և էմուլգատոր: SCMC-ի արտադրական գործընթացը ներառում է մի քանի փուլ, ներառյալ ալկալացում, եթերացում, մաքրում և չորացում:

1. Ալկալիզացում

SCMC-ի արտադրության գործընթացի առաջին քայլը ցելյուլոզայի ալկալացումն է: Ցելյուլոզը ստացվում է փայտի միջուկից կամ բամբակի մանրաթելից, որոնք մի շարք մեխանիկական և քիմիական մշակումների միջոցով բաժանվում են փոքր մասնիկների։ Ստացված ցելյուլոզն այնուհետև մշակվում է ալկալիներով, ինչպիսիք են նատրիումի հիդրօքսիդը (NaOH) կամ կալիումի հիդրօքսիդը (KOH), որպեսզի բարձրացնեն դրա ռեակտիվությունը և լուծելիությունը:

Ալկալիզացման գործընթացը սովորաբար ներառում է ցելյուլոզայի խառնումը NaOH-ի կամ KOH-ի կենտրոնացված լուծույթի հետ բարձր ջերմաստիճաններում և ճնշումներում: Ցելյուլոզայի և ալկալիի միջև ռեակցիան հանգեցնում է նատրիումի կամ կալիումի ցելյուլոզայի ձևավորմանը, որը շատ ռեակտիվ է և կարող է հեշտությամբ փոփոխվել:

2. Եթերացում

SCMC-ի արտադրական գործընթացի հաջորդ քայլը նատրիումի կամ կալիումի բջջանյութի եթերիֆիկացումն է: Այս գործընթացը ներառում է կարբոքսիմեթիլային խմբերի (-CH2-COOH) ներմուծումը ցելյուլոզային ողնաշարի վրա քլորաքացախաթթվի (ClCH2COOH) կամ նրա նատրիումի կամ կալիումի աղի հետ ռեակցիայի միջոցով:

Էթերիֆիկացման ռեակցիան սովորաբար իրականացվում է ջրի-էթանոլի խառնուրդում բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման դեպքում կատալիզատորի ավելացմամբ, ինչպիսիք են նատրիումի հիդրօքսիդը կամ նատրիումի մեթիլատը: Ռեակցիան խիստ էկզոթերմիկ է և պահանջում է ռեակցիայի պայմանների մանրակրկիտ վերահսկողություն՝ գերտաքացումից և արտադրանքի քայքայումից խուսափելու համար:

Եթերիֆիկացման աստիճանը կամ մեկ ցելյուլոզայի մոլեկուլում կարբոքսիմեթիլ խմբերի քանակը կարելի է վերահսկել՝ կարգավորելով ռեակցիայի պայմանները, ինչպիսիք են քլորաքացախաթթվի կոնցենտրացիան և ռեակցիայի ժամանակը։ Եթերիֆիկացման ավելի բարձր աստիճանը հանգեցնում է ջրի լուծելիության և ստացված SCMC-ի ավելի հաստ մածուցիկության:

3. Մաքրում

Եթերիֆիկացման ռեակցիայից հետո ստացված SCMC-ը սովորաբար աղտոտվում է կեղտերով, ինչպիսիք են չպատասխանված ցելյուլոզը, ալկալը և քլորաքացախաթթուն: Մաքրման քայլը ներառում է այդ կեղտերի հեռացումը՝ մաքուր և բարձրորակ SCMC արտադրանք ստանալու համար:

Մաքրման գործընթացը սովորաբար ներառում է լվացման և ֆիլտրման մի քանի քայլեր՝ օգտագործելով ջրի կամ էթանոլի կամ մեթանոլի ջրային լուծույթները: Ստացված SCMC-ն այնուհետև չեզոքացվում է թթվով, օրինակ՝ աղաթթվով կամ քացախաթթվով, որպեսզի հեռացնեն մնացորդային ալկալիները և կարգավորեն pH-ը ցանկալի միջակայքում:

4. Չորացում

SCMC-ի արտադրության գործընթացի վերջին քայլը մաքրված արտադրանքի չորացումն է: Չորացրած SCMC-ն սովորաբար լինում է սպիտակ փոշու կամ հատիկի տեսքով և կարող է հետագայում մշակվել տարբեր ձևերի, ինչպիսիք են լուծույթները, գելերը կամ թաղանթները:

Չորացման գործընթացը կարող է իրականացվել տարբեր մեթոդների կիրառմամբ, ինչպիսիք են չորացումը լակի, թմբուկի չորացումը կամ վակուումային չորացումը՝ կախված արտադրանքի ցանկալի հատկություններից և արտադրության մասշտաբից: Չորացման գործընթացը պետք է ուշադիր վերահսկվի՝ խուսափելու ավելորդ ջերմությունից, որը կարող է հանգեցնել արտադրանքի քայքայման կամ գունաթափման:

Նատրիումի կարբոքսիմեթիլցելյուլոզայի կիրառությունները

Նատրիումի կարբոքսիմեթիլցելյուլոզը (SCMC) լայնորեն օգտագործվում է տարբեր արդյունաբերություններում, ինչպիսիք են սննդամթերքը, դեղագործությունը, կոսմետիկան և անձնական խնամքը, շնորհիվ իր գերազանց ջրի լուծելիության, խտացնող, կայունացնող և էմուլգացնող հատկությունների:

Սննդի արդյունաբերություն

Սննդի արդյունաբերության մեջ SCMC-ն սովորաբար օգտագործվում է որպես խտացուցիչ, կայունացուցիչ և էմուլգատոր սննդամթերքի լայն տեսականիում, ինչպիսիք են թխած մթերքները, կաթնամթերքը, սոուսները, սոուսները և ըմպելիքները: SCMC-ն օգտագործվում է նաև որպես ճարպի փոխարինող ցածր յուղայնությամբ և ցածր կալորիականությամբ մթերքներում: