Натријум карбоксиметилцелулоза(СЦМЦ) је дериват целулозе растворљив у води који се обично користи у различитим индустријама, као што су храна, фармацеутски производи и козметика, као згушњивач, стабилизатор и емулгатор. Процес производње СЦМЦ укључује неколико корака, укључујући алкализацију, етерификацију, пречишћавање и сушење.

1. Алкализација

Први корак у процесу производње СЦМЦ је алкализација целулозе. Целулоза се добија од дрвене пулпе или памучних влакана, која се кроз низ механичких и хемијских третмана разлажу на мање честице. Добијена целулоза се затим третира са алкалијом, као што је натријум хидроксид (НаОХ) или калијум хидроксид (КОХ), да би се повећала њена реактивност и растворљивост.

Процес алкализације обично укључује мешање целулозе са концентрованим раствором НаОХ или КОХ на повишеним температурама и притисцима. Реакција између целулозе и алкалија резултира стварањем натријум или калијум целулозе, која је високо реактивна и може се лако модификовати.

2. Етерификација

Следећи корак у процесу производње СЦМЦ је етерификација натријум или калијум целулозе. Овај процес укључује увођење карбоксиметил група (-ЦХ2-ЦООХ) у целулозну кичму кроз реакцију са хлоросирћетном киселином (ЦлЦХ2ЦООХ) или њеном натријумовом или калијумовом соли.

Реакција етерификације се обично изводи у мешавини воде и етанола на повишеним температурама и притисцима, уз додатак катализатора, као што је натријум хидроксид или натријум метилат. Реакција је веома егзотермна и захтева пажљиву контролу услова реакције како би се избегло прегревање и деградација производа.

Степен етерификације, или број карбоксиметил група по молекулу целулозе, може се контролисати подешавањем реакционих услова, као што су концентрација хлорсирћетне киселине и време реакције. Виши степени етерификације резултирају већом растворљивошћу у води и дебљим вискозитетом резултујућег СЦМЦ.

3. Пурифицатион

Након реакције етерификације, резултујући СЦМЦ је обично контаминиран нечистоћама, као што су неизреагована целулоза, алкалија и хлорсирћетна киселина. Корак пречишћавања укључује уклањање ових нечистоћа да би се добио чист и висококвалитетан СЦМЦ производ.

Процес пречишћавања обично укључује неколико корака испирања и филтрације коришћењем воде или водених раствора етанола или метанола. Добијени СЦМЦ се затим неутралише киселином, као што је хлороводонична киселина или сирћетна киселина, да би се уклонила заостала алкалија и подесио пХ на жељени опсег.

4. Сушење

Последњи корак у процесу производње СЦМЦ је сушење пречишћеног производа. Осушени СЦМЦ је типично у облику белог праха или гранула и може се даље прерађивати у различите облике, као што су раствори, гелови или филмови.

Процес сушења може да се изведе коришћењем различитих техника, као што су сушење распршивањем, сушење у бубњу или сушење у вакууму, у зависности од жељених својстава производа и обима производње. Процес сушења треба пажљиво контролисати како би се избегла прекомерна топлота, која може довести до деградације производа или промене боје.

Примене натријум карбоксиметилцелулозе

Натријум карбоксиметилцелулоза (СЦМЦ) се широко користи у различитим индустријама, као што су храна, фармацеутски производи, козметика и лична нега, због своје одличне растворљивости у води, згушњавања, стабилизације и емулгујућих својстава.

Прехрамбена индустрија

У прехрамбеној индустрији, СЦМЦ се обично користи као згушњивач, стабилизатор и емулгатор у широком спектру прехрамбених производа, као што су пекарски производи, млечни производи, сосеви, преливи и пића. СЦМЦ се такође користи као замена масти у храни са ниским садржајем масти и смањеним калоријама.