Proses Pengilangan dan Ciri-ciri Natrium Karboksimetil Selulosa

Sodium carboxymethyl cellulose (Na-CMC) ialah polimer larut air yang berasal daripada selulosa, yang digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi industri seperti makanan, farmaseutikal, kosmetik, tekstil dan penggerudian minyak. Ia terkenal dengan sifat penebalan, penstabilan dan pengikat yang sangat baik. Dalam artikel ini, kita akan membincangkan proses pembuatan dan ciri-ciri selulosa natrium karboksimetil.

Proses Pengilangan Sodium Carboxymethyl Cellulose

Pengeluaran Na-CMC melibatkan beberapa langkah, termasuk pengekstrakan selulosa daripada pulpa kayu, serpihan kapas, atau sumber lain, diikuti dengan pengubahsuaian selulosa untuk menghasilkan kumpulan karboksimetil. Proses pembuatan Na-CMC boleh diringkaskan seperti berikut:

1. Pengekstrakan Selulosa: Selulosa diekstrak daripada pulpa kayu atau sumber lain melalui satu siri rawatan mekanikal dan kimia, termasuk pulpa, pelunturan dan penapisan.
2. Rawatan Alkali: Selulosa yang diekstrak dirawat dengan larutan alkali yang kuat, biasanya natrium hidroksida (NaOH), untuk membengkak gentian selulosa dan mendedahkan kumpulan hidroksil reaktif.
3. Eterifikasi: Gentian selulosa yang bengkak kemudiannya bertindak balas dengan natrium monokloroasetat (SMCA) dengan kehadiran mangkin beralkali seperti natrium karbonat (Na2CO3) untuk memperkenalkan kumpulan karboksimetil ke tulang belakang selulosa.
4. Peneutralan: Selulosa karboksimetilasi kemudiannya dineutralkan dengan asid seperti asid hidroklorik (HCl) atau asid sulfurik (H2SO4) untuk membentuk Na-CMC.
5. Pemurnian dan Pengeringan: Na-CMC ditulenkan dengan mencuci dan menapis untuk menghilangkan sebarang kekotoran dan kemudian dikeringkan untuk mendapatkan serbuk yang mengalir bebas.

Ciri-ciri Sodium Carboxymethyl Cellulose

Sifat-sifat Na-CMC boleh berbeza-beza bergantung kepada tahap penggantian (DS), yang merujuk kepada bilangan kumpulan karboksimetil setiap unit anhidroglukosa (AGU) selulosa. Beberapa ciri utama Na-CMC ialah:

1. Keterlarutan: Na-CMC sangat larut dalam air dan boleh membentuk larutan jernih dan likat dalam air.
2. Kelikatan: Kelikatan larutan Na-CMC bergantung pada kepekatan, DS, dan berat molekul polimer. Na-CMC terkenal dengan sifat penebalannya yang sangat baik dan boleh digunakan untuk meningkatkan kelikatan larutan dan ampaian.
3. Kestabilan pH: Na-CMC stabil pada julat nilai pH yang luas, daripada berasid kepada beralkali, menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam pelbagai aplikasi.
4. Toleransi Garam: Na-CMC sangat toleran terhadap garam dan boleh mengekalkan kelikatan dan kestabilannya dengan kehadiran elektrolit.
5. Kestabilan Terma: Na-CMC stabil pada suhu tinggi dan boleh digunakan dalam pelbagai proses perindustrian yang memerlukan keadaan suhu tinggi.
6. Kebolehbiodegradasian: Na-CMC boleh terbiodegradasi dan boleh dilupuskan dengan selamat di alam sekitar.

Kesimpulan

Sodium carboxymethyl cellulose ialah polimer serba boleh yang digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi industri kerana sifat penebalan, penstabilan dan pengikatnya yang sangat baik. Proses pembuatan Na-CMC melibatkan pengekstrakan selulosa diikuti dengan pengubahsuaian selulosa untuk menghasilkan kumpulan karboksimetil. Na-CMC mempunyai beberapa ciri seperti keterlarutan, kelikatan, kestabilan pH, toleransi garam, kestabilan terma, dan kebolehbiodegradan, yang menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam pelbagai aplikasi. Sifat-sifat Na-CMC boleh diselaraskan dengan mengawal tahap penggantian, berat molekul, dan kepekatan, menjadikannya alat yang berharga untuk pelbagai proses perindustrian.