Carboximetilcelulose de sódio(SCMC) é um derivado de celulose solúvel em água comumente usado em diversas indústrias, como alimentícia, farmacêutica e cosmética, como espessante, estabilizante e emulsificante. O processo de fabricação do SCMC envolve várias etapas, incluindo alcalinização, eterificação, purificação e secagem.

1. Alcalinização

A primeira etapa do processo de fabricação do SCMC é a alcalinização da celulose. A celulose é derivada da polpa de madeira ou fibras de algodão, que são decompostas em partículas menores por meio de uma série de tratamentos mecânicos e químicos. A celulose resultante é então tratada com um álcali, como hidróxido de sódio (NaOH) ou hidróxido de potássio (KOH), para aumentar sua reatividade e solubilidade.

O processo de alcalinização normalmente envolve a mistura da celulose com uma solução concentrada de NaOH ou KOH a temperaturas e pressões elevadas. A reação entre a celulose e o álcali resulta na formação de celulose sódica ou potássica, que é altamente reativa e pode ser facilmente modificada.

2. Eterificação

A próxima etapa no processo de fabricação do SCMC é a eterificação da celulose sódica ou potássica. Este processo envolve a introdução de grupos carboximetil (-CH2-COOH) na estrutura da celulose através de uma reação com ácido cloroacético (ClCH2COOH) ou seu sal de sódio ou potássio.

A reação de eterificação é tipicamente realizada numa mistura de água-etanol a temperaturas e pressões elevadas, com a adição de um catalisador, tal como hidróxido de sódio ou metilato de sódio. A reação é altamente exotérmica e requer controle cuidadoso das condições de reação para evitar superaquecimento e degradação do produto.

O grau de eterificação, ou o número de grupos carboximetil por molécula de celulose, pode ser controlado ajustando as condições de reação, tais como a concentração de ácido cloroacético e o tempo de reação. Graus mais elevados de eterificação resultam em maior solubilidade em água e viscosidade mais espessa do SCMC resultante.

3. Purificação

Após a reação de eterificação, o SCMC resultante é geralmente contaminado com impurezas, como celulose não reagida, álcali e ácido cloroacético. A etapa de purificação envolve a remoção dessas impurezas para obter um produto SCMC puro e de alta qualidade.

O processo de purificação normalmente envolve várias etapas de lavagem e filtração utilizando água ou soluções aquosas de etanol ou metanol. O SCMC resultante é então neutralizado com um ácido, tal como ácido clorídrico ou ácido acético, para remover qualquer álcali residual e ajustar o pH para a faixa desejada.

4. Secagem

A etapa final do processo de fabricação do SCMC é a secagem do produto purificado. O SCMC seco está normalmente na forma de um pó ou grânulo branco e pode ser posteriormente processado em várias formas, tais como soluções, géis ou filmes.

O processo de secagem pode ser realizado utilizando diversas técnicas, como secagem por pulverização, secagem em tambor ou secagem a vácuo, dependendo das propriedades desejadas do produto e da escala de produção. O processo de secagem deve ser cuidadosamente controlado para evitar calor excessivo, que pode resultar na degradação ou descoloração do produto.

Aplicações de Carboximetilcelulose de Sódio

A carboximetilcelulose de sódio (SCMC) é amplamente utilizada em diversas indústrias, como alimentícia, farmacêutica, cosmética e de cuidados pessoais, devido às suas excelentes propriedades de solubilidade em água, espessamento, estabilização e emulsificação.

Indústria Alimentar

Na indústria alimentícia, o SCMC é comumente usado como espessante, estabilizante e emulsificante em uma ampla gama de produtos alimentícios, como produtos de panificação, laticínios, molhos, temperos e bebidas. SCMC também é usado como substituto de gordura em alimentos com baixo teor de gordura e calorias reduzidas.