Natrijeva karboksimetilceluloza(SCMC) je vodotopen derivat celuloze, ki se pogosto uporablja v različnih industrijah, kot so živilska, farmacevtska in kozmetična, kot zgoščevalec, stabilizator in emulgator. Proizvodni proces SCMC vključuje več korakov, vključno z alkalizacijo, eterifikacijo, čiščenjem in sušenjem.

1. Alkalizacija

Prvi korak v proizvodnem procesu SCMC je alkalizacija celuloze. Celuloza je pridobljena iz lesne celuloze ali bombažnih vlaken, ki se z nizom mehanskih in kemičnih obdelav razgradijo na manjše delce. Nastalo celulozo nato obdelamo z alkalijo, kot je natrijev hidroksid (NaOH) ali kalijev hidroksid (KOH), da povečamo njeno reaktivnost in topnost.

Postopek alkalizacije običajno vključuje mešanje celuloze s koncentrirano raztopino NaOH ali KOH pri povišanih temperaturah in tlakih. Reakcija med celulozo in alkalijo povzroči nastanek natrijeve ali kalijeve celuloze, ki je zelo reaktivna in jo je mogoče zlahka spremeniti.

2. Eterifikacija

Naslednji korak v proizvodnem procesu SCMC je eterifikacija natrijeve ali kalijeve celuloze. Ta postopek vključuje uvedbo karboksimetilnih skupin (-CH2-COOH) na celulozno ogrodje z reakcijo s kloroocetno kislino (ClCH2COOH) ali njeno natrijevo ali kalijevo soljo.

Reakcija eterifikacije se običajno izvaja v mešanici vode in etanola pri povišanih temperaturah in tlakih z dodatkom katalizatorja, kot je natrijev hidroksid ali natrijev metilat. Reakcija je zelo eksotermna in zahteva skrben nadzor reakcijskih pogojev, da se prepreči pregrevanje in razgradnja produkta.

Stopnjo eterifikacije ali število karboksimetilnih skupin na molekulo celuloze je mogoče nadzorovati s prilagajanjem reakcijskih pogojev, kot sta koncentracija kloroocetne kisline in reakcijski čas. Višje stopnje eterifikacije povzročijo večjo topnost v vodi in gostejšo viskoznost nastalega SCMC.

3. Očiščenje

Po reakciji eterifikacije je nastali SCMC običajno onesnažen z nečistočami, kot so nezreagirana celuloza, alkalije in kloroocetna kislina. Korak čiščenja vključuje odstranitev teh nečistoč, da dobimo čist in visokokakovosten SCMC produkt.

Postopek čiščenja običajno vključuje več korakov pranja in filtracije z uporabo vode ali vodnih raztopin etanola ali metanola. Nastali SCMC se nato nevtralizira s kislino, kot je klorovodikova kislina ali ocetna kislina, da se odstranijo vse preostale alkalije in pH prilagodi na želeno območje.

4. Sušenje

Zadnji korak v proizvodnem procesu SCMC je sušenje prečiščenega izdelka. Posušen SCMC je običajno v obliki belega prahu ali granul in ga je mogoče nadalje predelati v različne oblike, kot so raztopine, geli ali filmi.

Postopek sušenja se lahko izvaja z različnimi tehnikami, kot je sušenje z razprševanjem, sušenje v bobnu ali vakuumsko sušenje, odvisno od želenih lastnosti izdelka in obsega proizvodnje. Postopek sušenja je treba skrbno nadzorovati, da se izognete prekomerni vročini, ki lahko povzroči razgradnjo ali razbarvanje izdelka.

Uporaba natrijeve karboksimetilceluloze

Natrijeva karboksimetilceluloza (SCMC) se pogosto uporablja v različnih industrijah, kot so živilska, farmacevtska, kozmetična in osebna nega, zaradi svoje odlične topnosti v vodi, lastnosti zgoščevanja, stabilizacije in emulgiranja.

Živilska industrija

V živilski industriji se SCMC običajno uporablja kot zgoščevalec, stabilizator in emulgator v široki paleti živilskih izdelkov, kot so pekovski izdelki, mlečni izdelki, omake, prelivi in ​​pijače. SCMC se uporablja tudi kot nadomestek maščobe v živilih z nizko vsebnostjo maščob in manj kalorij.