Натриум карбоксиметилцелулоза(SCMC) е дериват на целулоза растворлив во вода, кој најчесто се користи во различни индустрии, како што се храна, фармацевтски производи и козметика, како згуснувач, стабилизатор и емулгатор. Процесот на производство на SCMC вклучува неколку чекори, вклучувајќи алкализација, етерификација, прочистување и сушење.

1. Алкализација

Првиот чекор во процесот на производство на SCMC е алкализацијата на целулозата. Целулозата се добива од дрвна маса или памучни влакна, кои се разложуваат на помали честички преку серија механички и хемиски третмани. Добиената целулоза потоа се третира со алкали, како што е натриум хидроксид (NaOH) или калиум хидроксид (KOH), за да се зголеми нејзината реактивност и растворливост.

Процесот на алкализација обично вклучува мешање на целулозата со концентриран раствор на NaOH или KOH при покачени температури и притисоци. Реакцијата помеѓу целулозата и алкалот резултира со формирање на натриум или калиум целулоза, која е многу реактивна и може лесно да се менува.

2. Етерификација

Следниот чекор во процесот на производство на SCMC е етерификација на натриум или калиум целулоза. Овој процес вклучува воведување на карбоксиметил групи (-CH2-COOH) на целулозниот столб преку реакција со хлорооцетна киселина (ClCH2COOH) или нејзината натриумова или калиумова сол.

Реакцијата на етерификација обично се изведува во смеса вода-етанол при покачени температури и притисоци, со додавање на катализатор, како натриум хидроксид или натриум метилат. Реакцијата е многу егзотермична и бара внимателна контрола на условите на реакцијата за да се избегне прегревање и деградација на производот.

Степенот на етерификација, или бројот на карбоксиметил групи по молекула на целулоза, може да се контролира со прилагодување на условите на реакцијата, како што се концентрацијата на хлорооцетна киселина и времето на реакција. Повисоките степени на етерификација резултираат со поголема растворливост во вода и подебел вискозитет на добиениот SCMC.

3. Прочистување

По реакцијата на етерификација, добиениот SCMC обично е контаминиран со нечистотии, како што се нереагирана целулоза, алкали и хлорооцетна киселина. Чекорот на прочистување вклучува отстранување на овие нечистотии за да се добие чист и висококвалитетен SCMC производ.

Процесот на прочистување обично вклучува неколку чекори за миење и филтрирање со употреба на вода или воден раствор на етанол или метанол. Добиениот SCMC потоа се неутрализира со киселина, како што се хлороводородна киселина или оцетна киселина, за да се отстранат сите преостанати алкали и да се прилагоди pH вредноста до саканиот опсег.

4. Сушење

Последниот чекор во процесот на производство на SCMC е сушењето на прочистениот производ. Исушениот SCMC е типично во форма на бел прав или гранула и може дополнително да се обработи во различни форми, како што се раствори, гелови или филмови.

Процесот на сушење може да се изврши со користење на различни техники, како што се сушење со прскање, сушење на барабан или сушење во вакуум, во зависност од саканите својства на производот и обемот на производството. Процесот на сушење треба внимателно да се контролира за да се избегне прекумерна топлина, што може да резултира со деградација или обезбојување на производот.

Примени на натриум карбоксиметилцелулоза

Натриум карбоксиметилцелулозата (SCMC) е широко користен во различни индустрии, како што се храна, фармацевтски производи, козметика и лична нега, поради одличната растворливост во вода, задебелување, стабилизирање и емулгирачки својства.

Прехранбена индустрија

Во прехранбената индустрија, SCMC најчесто се користи како згуснувач, стабилизатор и емулгатор во широк спектар на прехранбени производи, како што се печива, млечни производи, сосови, преливи и пијалоци. SCMC исто така се користи како замена за маснотии во храна со малку маснотии и намалени калории.