Sodná soľ karboxymetylcelulózy(SCMC) je vo vode rozpustný derivát celulózy, ktorý sa bežne používa v rôznych priemyselných odvetviach, napríklad v potravinárstve, farmaceutickom priemysle a kozmetike, ako zahusťovadlo, stabilizátor a emulgátor. Výrobný proces SCMC zahŕňa niekoľko krokov, vrátane alkalizácie, éterifikácie, čistenia a sušenia.

1. Alkalizácia

Prvým krokom vo výrobnom procese SCMC je alkalizácia celulózy. Celulóza sa získava z drevnej buničiny alebo bavlnených vlákien, ktoré sa rozkladajú na menšie častice sériou mechanických a chemických úprav. Výsledná celulóza sa potom spracuje s alkáliou, ako je hydroxid sodný (NaOH) alebo hydroxid draselný (KOH), aby sa zvýšila jej reaktivita a rozpustnosť.

Proces alkalizácie typicky zahŕňa zmiešanie celulózy s koncentrovaným roztokom NaOH alebo KOH pri zvýšených teplotách a tlakoch. Reakcia medzi celulózou a alkáliou vedie k tvorbe sodnej alebo draselnej celulózy, ktorá je vysoko reaktívna a dá sa ľahko modifikovať.

2. Eterifikácia

Ďalším krokom vo výrobnom procese SCMC je éterifikácia sodnej alebo draselnej celulózy. Tento proces zahŕňa zavedenie karboxymetylových skupín (-CH2-COOH) na hlavný reťazec celulózy prostredníctvom reakcie s kyselinou chlóroctovou (ClCH2COOH) alebo jej sodnou alebo draselnou soľou.

Éterifikačná reakcia sa typicky uskutočňuje v zmesi vody a etanolu pri zvýšených teplotách a tlakoch s pridaním katalyzátora, ako je hydroxid sodný alebo metylát sodný. Reakcia je vysoko exotermická a vyžaduje starostlivé riadenie reakčných podmienok, aby sa zabránilo prehriatiu a degradácii produktu.

Stupeň éterifikácie alebo počet karboxymetylových skupín na molekulu celulózy je možné kontrolovať úpravou reakčných podmienok, ako je koncentrácia kyseliny chlóroctovej a reakčný čas. Vyššie stupne éterifikácie majú za následok vyššiu rozpustnosť vo vode a hustejšiu viskozitu výsledného SCMC.

3. Prečistenie

Po éterifikačnej reakcii je výsledný SCMC zvyčajne kontaminovaný nečistotami, ako je nezreagovaná celulóza, alkálie a kyselina chlóroctová. Krok čistenia zahŕňa odstránenie týchto nečistôt, aby sa získal čistý a vysoko kvalitný produkt SCMC.

Proces čistenia typicky zahŕňa niekoľko krokov premývania a filtrácie s použitím vody alebo vodných roztokov etanolu alebo metanolu. Výsledný SCMC sa potom neutralizuje kyselinou, ako je kyselina chlorovodíková alebo kyselina octová, aby sa odstránili všetky zvyškové zásady a upravilo sa pH na požadovaný rozsah.

4. Sušenie

Posledným krokom vo výrobnom procese SCMC je sušenie purifikovaného produktu. Vysušený SCMC je typicky vo forme bieleho prášku alebo granúl a môže sa ďalej spracovať do rôznych foriem, ako sú roztoky, gély alebo filmy.

Proces sušenia sa môže uskutočniť použitím rôznych techník, ako je sušenie rozprašovaním, sušenie v bubne alebo sušenie vo vákuu, v závislosti od požadovaných vlastností produktu a rozsahu výroby. Proces sušenia by mal byť starostlivo kontrolovaný, aby sa zabránilo nadmernému teplu, ktoré môže viesť k degradácii produktu alebo zmene farby.

Aplikácia sodnej soli karboxymetylcelulózy

Sodná soľ karboxymetylcelulózy (SCMC) je široko používaná v rôznych priemyselných odvetviach, ako je potravinárstvo, farmaceutický priemysel, kozmetika a osobná starostlivosť, vďaka svojej vynikajúcej rozpustnosti vo vode, zahusťovacím, stabilizačným a emulgačným vlastnostiam.

Potravinársky priemysel

V potravinárskom priemysle sa SCMC bežne používa ako zahusťovadlo, stabilizátor a emulgátor v širokej škále potravinárskych výrobkov, ako sú pečivo, mliečne výrobky, omáčky, dresingy a nápoje. SCMC sa tiež používa ako náhrada tuku v nízkotučných a nízkokalorických potravinách.