Karboksimetilceluloza natriumi(SCMC) është një derivat i celulozës i tretshëm në ujë që përdoret zakonisht në industri të ndryshme, si ushqim, farmaceutikë dhe kozmetikë, si trashës, stabilizues dhe emulsifikues. Procesi i prodhimit të SCMC përfshin disa hapa, duke përfshirë alkalizimin, eterifikimin, pastrimin dhe tharjen.

1. Alkalizimi

Hapi i parë në procesin e prodhimit të SCMC është alkalizimi i celulozës. Celuloza rrjedh nga pulpa e drurit ose fibrat e pambukut, të cilat ndahen në grimca më të vogla përmes një sërë trajtimesh mekanike dhe kimike. Celuloza që rezulton më pas trajtohet me një alkali, si hidroksidi i natriumit (NaOH) ose hidroksidi i kaliumit (KOH), për të rritur reaktivitetin dhe tretshmërinë e saj.

Procesi i alkalizimit zakonisht përfshin përzierjen e celulozës me një zgjidhje të koncentruar të NaOH ose KOH në temperatura dhe presione të ngritura. Reagimi midis celulozës dhe alkalit rezulton në formimin e celulozës së natriumit ose kaliumit, e cila është shumë reaktive dhe mund të modifikohet lehtësisht.

2. Eterifikimi

Hapi tjetër në procesin e prodhimit të SCMC është eterifikimi i celulozës së natriumit ose kaliumit. Ky proces përfshin futjen e grupeve karboksimetil (-CH2-COOH) në shtyllën kurrizore të celulozës përmes një reaksioni me acid kloroacetik (ClCH2COOH) ose kripën e tij të natriumit ose kaliumit.

Reagimi i eterifikimit kryhet zakonisht në një përzierje ujë-etanol në temperatura dhe presione të ngritura, me shtimin e një katalizatori, si hidroksidi i natriumit ose metilati i natriumit. Reagimi është shumë ekzotermik dhe kërkon kontroll të kujdesshëm të kushteve të reagimit për të shmangur mbinxehjen dhe degradimin e produktit.

Shkalla e eterifikimit, ose numri i grupeve karboksimetil për molekulë celuloze, mund të kontrollohet duke rregulluar kushtet e reagimit, të tilla si përqendrimi i acidit kloroacetik dhe koha e reagimit. Shkallët më të larta të eterifikimit rezultojnë në tretshmëri më të lartë në ujë dhe viskozitet më të trashë të SCMC-së që rezulton.

3. Pastrimi

Pas reaksionit të eterifikimit, SCMC që rezulton zakonisht kontaminohet me papastërti, të tilla si celuloza e pa reaguar, alkali dhe acidi kloroacetik. Hapi i pastrimit përfshin heqjen e këtyre papastërtive për të marrë një produkt të pastër dhe me cilësi të lartë SCMC.

Procesi i pastrimit zakonisht përfshin disa hapa të larjes dhe filtrimit duke përdorur ujë ose solucione ujore të etanolit ose metanolit. SCMC që rezulton neutralizohet më pas me një acid, të tillë si acidi klorhidrik ose acidi acetik, për të hequr çdo alkali të mbetur dhe për të rregulluar pH në intervalin e dëshiruar.

4. Tharje

Hapi i fundit në procesin e prodhimit të SCMC është tharja e produktit të pastruar. SCMC i tharë është zakonisht në formën e një pluhuri ose kokrrizë të bardhë dhe mund të përpunohet më tej në forma të ndryshme, të tilla si solucione, xhel ose filma.

Procesi i tharjes mund të kryhet duke përdorur teknika të ndryshme, si tharja me spërkatje, tharja me kazan ose tharja me vakum, në varësi të vetive të dëshiruara të produktit dhe shkallës së prodhimit. Procesi i tharjes duhet të kontrollohet me kujdes për të shmangur nxehtësinë e tepërt, e cila mund të rezultojë në degradim ose njollë të produktit.

Aplikimet e karboksimetilcelulozës natriumi

Karboksimetilceluloza e natriumit (SCMC) përdoret gjerësisht në industri të ndryshme, si ushqim, farmaceutikë, kozmetikë dhe kujdes personal, për shkak të tretshmërisë së saj të shkëlqyer në ujë, trashjes, stabilizimit dhe emulsifikimit.

Industria Ushqimore

Në industrinë ushqimore, SCMC përdoret zakonisht si trashës, stabilizues dhe emulsifikues në një gamë të gjerë produktesh ushqimore, të tilla si mallrat e pjekura, produktet e qumështit, salcat, salcat dhe pijet. SCMC përdoret gjithashtu si një zëvendësues i yndyrës në ushqimet me pak yndyrë dhe me kalori të reduktuar.