Natriumkarboximetylcellulosa(SCMC) är ett vattenlösligt cellulosaderivat som vanligtvis används i olika industrier, såsom livsmedel, läkemedel och kosmetika, som förtjockningsmedel, stabiliseringsmedel och emulgeringsmedel. Tillverkningsprocessen för SCMC innefattar flera steg, inklusive alkalisering, företring, rening och torkning.

1. Alkalisering

Det första steget i tillverkningsprocessen för SCMC är alkaliseringen av cellulosa. Cellulosa härrör från trämassa eller bomullsfibrer, som bryts ner till mindre partiklar genom en rad mekaniska och kemiska behandlingar. Den resulterande cellulosan behandlas sedan med en alkali, såsom natriumhydroxid (NaOH) eller kaliumhydroxid (KOH), för att öka dess reaktivitet och löslighet.

Alkaliseringsprocessen involverar typiskt att cellulosan blandas med en koncentrerad lösning av NaOH eller KOH vid förhöjda temperaturer och tryck. Reaktionen mellan cellulosa och alkali resulterar i bildning av natrium- eller kaliumcellulosa, som är mycket reaktiv och lätt kan modifieras.

2. Eterifiering

Nästa steg i tillverkningsprocessen för SCMC är företringen av natrium- eller kaliumcellulosa. Denna process involverar införandet av karboximetylgrupper (-CH2-COOH) på cellulosaryggraden genom en reaktion med klorättiksyra (ClCH2COOH) eller dess natrium- eller kaliumsalt.

Företringsreaktionen utförs typiskt i en vatten-etanolblandning vid förhöjda temperaturer och tryck, med tillsats av en katalysator, såsom natriumhydroxid eller natriummetylat. Reaktionen är mycket exoterm och kräver noggrann kontroll av reaktionsbetingelserna för att undvika överhettning och produktnedbrytning.

Företringsgraden, eller antalet karboximetylgrupper per cellulosamolekyl, kan regleras genom att justera reaktionsbetingelserna, såsom koncentrationen av klorättiksyra och reaktionstiden. Högre grader av företring resulterar i högre vattenlöslighet och tjockare viskositet hos den resulterande SCMC.

3. Rening

Efter företringsreaktionen är den resulterande SCMC vanligtvis förorenad med föroreningar, såsom oreagerad cellulosa, alkali och klorättiksyra. Reningssteget innefattar avlägsnande av dessa föroreningar för att erhålla en ren och högkvalitativ SCMC-produkt.

Reningsprocessen innefattar vanligtvis flera tvätt- och filtreringssteg med användning av vatten eller vattenlösningar av etanol eller metanol. Den resulterande SCMC neutraliseras sedan med en syra, såsom saltsyra eller ättiksyra, för att avlägsna eventuellt kvarvarande alkali och justera pH till det önskade området.

4. Torkning

Det sista steget i tillverkningsprocessen för SCMC är torkning av den renade produkten. Den torkade SCMC är typiskt i form av ett vitt pulver eller granulat och kan vidarebearbetas till olika former, såsom lösningar, geler eller filmer.

Torkningsprocessen kan utföras med olika tekniker, såsom spraytorkning, trumtorkning eller vakuumtorkning, beroende på önskade produktegenskaper och produktionsskala. Torkningsprocessen bör kontrolleras noggrant för att undvika överdriven värme, vilket kan resultera i produktnedbrytning eller missfärgning.

Tillämpningar av natriumkarboximetylcellulosa

Natriumkarboximetylcellulosa (SCMC) används ofta i olika industrier, såsom livsmedel, läkemedel, kosmetika och personlig vård, på grund av dess utmärkta vattenlöslighet, förtjockning, stabiliserande och emulgerande egenskaper.

Livsmedelsindustrin

Inom livsmedelsindustrin används SCMC vanligtvis som ett förtjockningsmedel, stabiliseringsmedel och emulgeringsmedel i ett brett utbud av livsmedelsprodukter, såsom bakverk, mejeriprodukter, såser, dressingar och drycker. SCMC används också som en fettersättning i mat med låg fetthalt och lågt kaloriinnehåll.