카르복시메틸셀룰로오스나트륨SCMC(SCMC)는 수용성 셀룰로오스 유도체로 식품, 의약품, 화장품 등 다양한 산업분야에서 증점제, 안정제, 유화제로 ​​널리 사용됩니다. SCMC의 제조 공정에는 알칼리화, 에테르화, 정제 및 건조를 포함한 여러 단계가 포함됩니다.

1. 알칼리화

SCMC 제조 공정의 첫 번째 단계는 셀룰로오스의 알칼리화입니다. 셀룰로오스는 목재 펄프나 면 섬유에서 추출되며 일련의 기계적, 화학적 처리를 통해 더 작은 입자로 분해됩니다. 생성된 셀룰로오스는 반응성과 용해도를 높이기 위해 수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화칼륨(KOH)과 같은 알칼리로 처리됩니다.

알칼리화 공정에는 일반적으로 높은 온도와 압력에서 셀룰로오스를 NaOH 또는 KOH의 농축 용액과 혼합하는 과정이 포함됩니다. 셀룰로오스와 알칼리 사이의 반응으로 나트륨 또는 칼륨 셀룰로오스가 형성되는데, 이는 반응성이 높고 쉽게 변형될 수 있습니다.

2. 에테르화

SCMC 제조 공정의 다음 단계는 나트륨 또는 칼륨 셀룰로오스의 에테르화입니다. 이 공정에는 클로로아세트산(ClCH2COOH) 또는 그 나트륨 또는 칼륨 염과의 반응을 통해 셀룰로오스 골격에 카르복시메틸 그룹(-CH2-COOH)이 도입되는 과정이 포함됩니다.

에테르화 반응은 일반적으로 수산화나트륨 또는 메틸산나트륨과 같은 촉매를 첨가하여 승온 및 압력에서 물-에탄올 혼합물에서 수행됩니다. 이 반응은 발열성이 높으며 과열 및 제품 분해를 방지하기 위해 반응 조건을 주의 깊게 제어해야 합니다.

에테르화 정도, 즉 셀룰로오스 분자당 카르복시메틸기의 수는 클로로아세트산의 농도, 반응 시간 등의 반응 조건을 조정하여 조절할 수 있습니다. 에테르화 정도가 높을수록 생성된 SCMC의 수용해도가 높아지고 점도가 두꺼워집니다.

3. 정화

에테르화 반응 후 생성된 SCMC는 일반적으로 미반응 셀룰로오스, 알칼리, 클로로아세트산과 같은 불순물로 오염됩니다. 정제 단계에는 이러한 불순물을 제거하여 순수하고 고품질의 SCMC 제품을 얻는 과정이 포함됩니다.

정제 공정에는 일반적으로 물이나 에탄올 또는 메탄올 수용액을 사용하는 여러 세척 및 여과 단계가 포함됩니다. 생성된 SCMC는 염산 또는 아세트산과 같은 산으로 중화되어 잔류 알칼리를 제거하고 pH를 원하는 범위로 조정합니다.

4. 건조

SCMC 제조 공정의 마지막 단계는 정제된 제품을 건조하는 것입니다. 건조된 SCMC는 일반적으로 흰색 분말 또는 과립 형태이며 용액, 젤 또는 필름과 같은 다양한 형태로 추가 가공될 수 있습니다.

건조 공정은 원하는 제품 특성과 생산 규모에 따라 분무 건조, 드럼 건조, 진공 건조 등 다양한 기술을 사용하여 수행할 수 있습니다. 과도한 열이 발생하지 않도록 건조 과정을 주의 깊게 제어해야 합니다. 이로 인해 제품 품질이 저하되거나 변색될 수 있습니다.

나트륨 카르복시메틸셀룰로오스의 응용

카르복시메틸셀룰로오스나트륨(SCMC)은 우수한 수용성, 증점제, 안정화 및 유화 특성으로 인해 식품, 의약품, 화장품, 퍼스널케어 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.

식품산업

식품 산업에서 SCMC는 일반적으로 구운 식품, 유제품, 소스, 드레싱 및 음료와 같은 광범위한 식품에서 증점제, 안정제 및 유화제로 ​​사용됩니다. SCMC는 저지방 및 저칼로리 식품의 지방 대체제로도 사용됩니다.