सोडियम कार्बोक्सीमेथिलसेल्युलोज(SCMC) हे पाण्यात विरघळणारे सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्ह आहे जे सामान्यतः अन्न, फार्मास्युटिकल्स आणि सौंदर्यप्रसाधने यासारख्या विविध उद्योगांमध्ये जाडसर, स्टेबलायझर आणि इमल्सीफायर म्हणून वापरले जाते. SCMC च्या उत्पादन प्रक्रियेमध्ये क्षारीकरण, इथरिफिकेशन, शुद्धीकरण आणि कोरडेपणा यासह अनेक पायऱ्यांचा समावेश होतो.

1. क्षारीकरण

SCMC च्या उत्पादन प्रक्रियेतील पहिली पायरी म्हणजे सेल्युलोजचे क्षारीकरण. सेल्युलोज लाकडाच्या लगद्यापासून किंवा कापसाच्या तंतूपासून बनवले जाते, जे यांत्रिक आणि रासायनिक उपचारांच्या मालिकेद्वारे लहान कणांमध्ये मोडले जाते. परिणामी सेल्युलोजची प्रतिक्रियाशीलता आणि विद्राव्यता वाढवण्यासाठी सोडियम हायड्रॉक्साईड (NaOH) किंवा पोटॅशियम हायड्रॉक्साइड (KOH) सारख्या अल्कलीसह प्रक्रिया केली जाते.

क्षारीकरण प्रक्रियेमध्ये सामान्यत: भारदस्त तापमान आणि दाबांवर NaOH किंवा KOH च्या एकाग्र द्रावणात सेल्युलोज मिसळणे समाविष्ट असते. सेल्युलोज आणि अल्कली यांच्यातील अभिक्रियामुळे सोडियम किंवा पोटॅशियम सेल्युलोज तयार होते, जे अत्यंत प्रतिक्रियाशील असते आणि सहज बदलता येते.

2. इथरिफिकेशन

SCMC च्या उत्पादन प्रक्रियेतील पुढील पायरी म्हणजे सोडियम किंवा पोटॅशियम सेल्युलोजचे इथरिफिकेशन. या प्रक्रियेमध्ये क्लोरोएसिटिक ऍसिड (ClCH2COOH) किंवा त्याचे सोडियम किंवा पोटॅशियम मीठ यांच्या प्रतिक्रियेद्वारे सेल्युलोज पाठीच्या कणामध्ये कार्बोक्झिमेथिल गट (-CH2-COOH) समाविष्ट होतात.

इथरिफिकेशन प्रतिक्रिया सामान्यत: भारदस्त तापमान आणि दाबांवर पाणी-इथेनॉल मिश्रणात सोडियम हायड्रॉक्साईड किंवा सोडियम मेथिलेट सारख्या उत्प्रेरकाच्या समावेशासह केली जाते. प्रतिक्रिया अत्यंत एक्झोथर्मिक आहे आणि अतिउष्णता आणि उत्पादनाचा ऱ्हास टाळण्यासाठी प्रतिक्रिया परिस्थितीचे काळजीपूर्वक नियंत्रण आवश्यक आहे.

इथरिफिकेशनची डिग्री, किंवा प्रति सेल्युलोज रेणू कार्बोक्झिमेथिल गटांची संख्या, प्रतिक्रिया स्थिती समायोजित करून नियंत्रित केली जाऊ शकते, जसे की क्लोरोएसिटिक ऍसिडची एकाग्रता आणि प्रतिक्रिया वेळ. इथरिफिकेशनच्या उच्च अंशांमुळे परिणामी SCMC ची जास्त पाण्यात विद्राव्यता आणि दाट चिकटपणा येतो.

3. शुद्धीकरण

इथरिफिकेशन रिॲक्शननंतर, परिणामी SCMC सहसा अशुद्धतेने दूषित होते, जसे की प्रतिक्रिया न केलेले सेल्युलोज, अल्कली आणि क्लोरोएसेटिक ऍसिड. शुद्ध आणि उच्च-गुणवत्तेचे SCMC उत्पादन मिळविण्यासाठी या अशुद्धता काढून टाकणे हे शुद्धीकरणाच्या चरणात समाविष्ट आहे.

शुद्धीकरण प्रक्रियेमध्ये सामान्यत: इथेनॉल किंवा मिथेनॉलचे पाणी किंवा जलीय द्रावण वापरून धुण्याचे आणि गाळण्याचे अनेक टप्पे समाविष्ट असतात. परिणामी SCMC नंतर कोणतीही अवशिष्ट अल्कली काढून टाकण्यासाठी आणि pH इच्छित श्रेणीमध्ये समायोजित करण्यासाठी हायड्रोक्लोरिक ऍसिड किंवा ऍसिटिक ऍसिड सारख्या ऍसिडसह तटस्थ केले जाते.

4. वाळवणे

SCMC च्या उत्पादन प्रक्रियेतील अंतिम टप्पा म्हणजे शुद्ध केलेले उत्पादन कोरडे करणे. वाळलेल्या एससीएमसी सामान्यत: पांढऱ्या पावडर किंवा ग्रेन्युलच्या स्वरूपात असतात आणि त्यावर पुढील प्रक्रिया केली जाऊ शकते, जसे की द्रावण, जेल किंवा फिल्म्स.

स्प्रे ड्रायिंग, ड्रम ड्रायिंग किंवा व्हॅक्यूम ड्रायिंग यासारख्या विविध तंत्रांचा वापर करून वाळवण्याची प्रक्रिया, इच्छित उत्पादन गुणधर्म आणि उत्पादन प्रमाणानुसार केली जाऊ शकते. जास्त उष्णता टाळण्यासाठी वाळवण्याची प्रक्रिया काळजीपूर्वक नियंत्रित केली पाहिजे, ज्यामुळे उत्पादनाचा ऱ्हास किंवा रंग खराब होऊ शकतो.

सोडियम कार्बोक्झिमेथिलसेल्युलोजचे अनुप्रयोग

सोडियम कार्बोक्झिमेथिलसेल्युलोज (SCMC) विविध उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते, जसे की अन्न, औषध, सौंदर्य प्रसाधने आणि वैयक्तिक काळजी, त्याच्या उत्कृष्ट पाण्यात विद्राव्यता, घट्ट करणे, स्थिर करणे आणि पायसीकरण गुणधर्मांमुळे.

अन्न उद्योग

अन्न उद्योगात, SCMC चा वापर सामान्यतः जाडसर, स्टेबलायझर आणि इमल्सिफायर म्हणून अन्न उत्पादनांच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये केला जातो, जसे की भाजलेले सामान, दुग्धजन्य पदार्थ, सॉस, ड्रेसिंग आणि पेये. SCMC चा वापर कमी चरबीयुक्त आणि कमी-कॅलरीयुक्त पदार्थांमध्ये फॅट रिप्लेसर म्हणून देखील केला जातो.