Natrium karboksimetilselulosa(SCMC) ialah terbitan selulosa larut air yang biasa digunakan dalam pelbagai industri, seperti makanan, farmaseutikal, dan kosmetik, sebagai pemekat, penstabil, dan pengemulsi. Proses pembuatan SCMC melibatkan beberapa langkah, termasuk pengalkalian, eterifikasi, penulenan, dan pengeringan.

1. Pengalkalian

Langkah pertama dalam proses pembuatan SCMC ialah pengalkalian selulosa. Selulosa berasal daripada pulpa kayu atau gentian kapas, yang dipecahkan kepada zarah yang lebih kecil melalui satu siri rawatan mekanikal dan kimia. Selulosa yang terhasil kemudiannya dirawat dengan alkali, seperti natrium hidroksida (NaOH) atau kalium hidroksida (KOH), untuk meningkatkan kereaktifan dan keterlarutannya.

Proses pengalkalian biasanya melibatkan pencampuran selulosa dengan larutan pekat NaOH atau KOH pada suhu dan tekanan tinggi. Tindak balas antara selulosa dan alkali menghasilkan pembentukan natrium atau kalium selulosa, yang sangat reaktif dan boleh diubah suai dengan mudah.

2. Eterifikasi

Langkah seterusnya dalam proses pembuatan SCMC ialah pengeteran natrium atau kalium selulosa. Proses ini melibatkan pengenalan kumpulan karboksimetil (-CH2-COOH) ke tulang belakang selulosa melalui tindak balas dengan asid kloroasettik (ClCH2COOH) atau garam natrium atau kaliumnya.

Tindak balas eterifikasi biasanya dilakukan dalam campuran air-etanol pada suhu dan tekanan tinggi, dengan penambahan mangkin, seperti natrium hidroksida atau natrium metilat. Tindak balas adalah sangat eksotermik dan memerlukan kawalan berhati-hati terhadap keadaan tindak balas untuk mengelakkan terlalu panas dan degradasi produk.

Tahap eterifikasi, atau bilangan kumpulan karboksimetil setiap molekul selulosa, boleh dikawal dengan melaraskan keadaan tindak balas, seperti kepekatan asid kloroasettik dan masa tindak balas. Darjah pengeteran yang lebih tinggi menghasilkan keterlarutan air yang lebih tinggi dan kelikatan yang lebih tebal daripada SCMC yang terhasil.

3. Penyucian

Selepas tindak balas pengeteran, SCMC yang terhasil biasanya tercemar dengan kekotoran, seperti selulosa, alkali, dan asid kloroasettik yang tidak bertindak balas. Langkah penulenan melibatkan penyingkiran kekotoran ini untuk mendapatkan produk SCMC yang tulen dan berkualiti tinggi.

Proses penulenan biasanya melibatkan beberapa langkah pencucian dan penapisan menggunakan air atau larutan akueus etanol atau metanol. SCMC yang terhasil kemudiannya dineutralkan dengan asid, seperti asid hidroklorik atau asid asetik, untuk mengeluarkan sebarang alkali sisa dan melaraskan pH kepada julat yang dikehendaki.

4. Pengeringan

Langkah terakhir dalam proses pembuatan SCMC ialah pengeringan produk yang telah dimurnikan. SCMC kering biasanya dalam bentuk serbuk atau butiran putih dan boleh diproses selanjutnya ke dalam pelbagai bentuk, seperti larutan, gel, atau filem.

Proses pengeringan boleh dijalankan menggunakan pelbagai teknik, seperti pengeringan semburan, pengeringan dram, atau pengeringan vakum, bergantung pada sifat produk yang dikehendaki dan skala pengeluaran. Proses pengeringan hendaklah dikawal dengan teliti untuk mengelakkan haba yang berlebihan, yang boleh mengakibatkan degradasi atau perubahan warna produk.

Penggunaan Sodium Carboxymethylcellulose

Sodium carboxymethylcellulose (SCMC) digunakan secara meluas dalam pelbagai industri, seperti makanan, farmaseutikal, kosmetik, dan penjagaan diri, kerana sifat keterlarutan air, pemekatan, penstabilan dan pengemulsi yang sangat baik.

Industri Makanan

Dalam industri makanan, SCMC biasanya digunakan sebagai pemekat, penstabil dan pengemulsi dalam pelbagai produk makanan, seperti barangan bakar, produk tenusu, sos, pembalut dan minuman. SCMC juga digunakan sebagai pengganti lemak dalam makanan rendah lemak dan rendah kalori.