Natríumkarboxýmetýlsellulósa(SCMC) er vatnsleysanleg sellulósaafleiða sem er almennt notuð í ýmsum atvinnugreinum, svo sem matvælum, lyfjum og snyrtivörum, sem þykkingarefni, sveiflujöfnun og ýruefni. Framleiðsluferlið SCMC felur í sér nokkur skref, þar á meðal basa, eteringu, hreinsun og þurrkun.

1. Alkalisering

Fyrsta skrefið í framleiðsluferli SCMC er basalisering sellulósa. Sellulósi er unnið úr viðarkvoða eða bómullartrefjum, sem eru brotnar niður í smærri agnir með röð af vélrænni og efnafræðilegri meðferð. Sellulósa sem myndast er síðan meðhöndluð með basa, svo sem natríumhýdroxíði (NaOH) eða kalíumhýdroxíði (KOH), til að auka hvarfgirni þess og leysni.

Alkaliseringarferlið felur venjulega í sér að blanda sellulósanum við óblandaðri lausn af NaOH eða KOH við hærra hitastig og þrýsting. Hvarfið milli sellulósans og basans leiðir til myndunar natríums- eða kalíumsellulósa, sem er mjög hvarfgjarnt og auðvelt að breyta.

2. Etergerð

Næsta skref í framleiðsluferli SCMC er eterun natríums eða kalíumsellulósa. Þetta ferli felur í sér innleiðingu karboxýmetýlhópa (-CH2-COOH) á sellulósaburðinn með hvarfi við klórediksýru (ClCH2COOH) eða natríum- eða kalíumsalti hennar.

Eterunarhvarfið er venjulega framkvæmt í vatns-etanólblöndu við hækkað hitastig og þrýsting, með því að bæta við hvata, eins og natríumhýdroxíði eða natríummetýlati. Hvarfið er mjög útvarmt og krefst vandlegrar stjórnunar á hvarfskilyrðum til að forðast ofhitnun og niðurbrot vöru.

Hægt er að stjórna magni eterunar, eða fjölda karboxýmetýlhópa á hverja sellulósasameind, með því að stilla hvarfskilyrðin, svo sem styrk klórediksýru og hvarftíma. Hærri stig eterunar leiða til meiri vatnsleysni og þykkari seigju SCMC sem myndast.

3. Hreinsun

Eftir eterunarhvarfið er SCMC sem myndast venjulega mengað af óhreinindum, svo sem óhvarfðum sellulósa, basa og klóediksýru. Hreinsunarskrefið felur í sér að þessi óhreinindi eru fjarlægð til að fá hreina og hágæða SCMC vöru.

Hreinsunarferlið felur venjulega í sér nokkur þvotta- og síunarþrep með því að nota vatn eða vatnslausnir af etanóli eða metanóli. SCMC sem myndast er síðan hlutleyst með sýru, eins og saltsýru eða ediksýru, til að fjarlægja allar leifar af basa og stilla pH á æskilegt svið.

4. Þurrkun

Lokaskrefið í framleiðsluferli SCMC er þurrkun á hreinsuðu vörunni. Þurrkað SCMC er venjulega í formi hvíts dufts eða korns og hægt er að vinna það frekar í ýmis form, svo sem lausnir, hlaup eða filmur.

Þurrkunarferlið er hægt að framkvæma með ýmsum aðferðum, svo sem úðaþurrkun, trommuþurrkun eða lofttæmiþurrkun, allt eftir viðkomandi vörueiginleikum og framleiðsluskalanum. Þurrkunarferlið ætti að vera vandlega stjórnað til að forðast of mikinn hita, sem getur leitt til niðurbrots eða mislitunar vöru.

Notkun natríumkarboxýmetýlsellulósa

Natríumkarboxýmetýlsellulósa (SCMC) er mikið notað í ýmsum atvinnugreinum, svo sem matvælum, lyfjum, snyrtivörum og persónulegum umönnun, vegna framúrskarandi vatnsleysni, þykkingar, stöðugleika og fleyti eiginleika.

Matvælaiðnaður

Í matvælaiðnaði er SCMC almennt notað sem þykkingarefni, sveiflujöfnun og ýruefni í fjölbreytt úrval matvæla, svo sem bakaðar vörur, mjólkurvörur, sósur, dressingar og drykki. SCMC er einnig notað sem fituuppbótarefni í fitusnauðri og kaloríusnauðum mat.