Натрій карбоксиметилцелюлоза(SCMC) - це водорозчинна похідна целюлози, яка зазвичай використовується в різних галузях промисловості, таких як харчова, фармацевтична та косметична, як загусник, стабілізатор і емульгатор. Процес виробництва SCMC включає кілька етапів, включаючи підлужнення, етерифікацію, очищення та сушіння.

1. Підщелачування

Першим кроком у процесі виробництва SCMC є підлужнення целюлози. Целюлоза одержується з деревної целюлози або бавовняних волокон, які розбиваються на більш дрібні частинки за допомогою серії механічних і хімічних обробок. Отриману целюлозу потім обробляють лугом, таким як гідроксид натрію (NaOH) або гідроксид калію (KOH), щоб підвищити її реакційну здатність і розчинність.

Процес підлужнення зазвичай включає змішування целюлози з концентрованим розчином NaOH або KOH при підвищених температурах і тиску. Реакція між целюлозою та лугом призводить до утворення натрієвої або калієвої целюлози, яка має високу реакційну здатність і може бути легко модифікована.

2. Етерифікація

Наступним кроком у процесі виробництва SCMC є етерифікація натрієвої або калієвої целюлози. Цей процес включає введення карбоксиметильних груп (-CH2-COOH) на целюлозний скелет через реакцію з хлороцтовою кислотою (ClCH2COOH) або її натрієвою або калієвою сіллю.

Реакцію етерифікації зазвичай проводять у суміші вода-етанол при підвищених температурах і тиску з додаванням каталізатора, такого як гідроксид натрію або метилат натрію. Реакція дуже екзотермічна і вимагає ретельного контролю умов реакції, щоб уникнути перегріву та розкладання продукту.

Ступінь етерифікації або кількість карбоксиметильних груп на молекулу целюлози можна контролювати, регулюючи умови реакції, такі як концентрація хлороцтової кислоти та час реакції. Вищі ступені етерифікації призводять до вищої розчинності у воді та більшої в’язкості отриманого SCMC.

3. очищення

Після реакції етерифікації отриманий SCMC зазвичай забруднений домішками, такими як целюлоза, що не прореагувала, луг і хлороцтова кислота. Етап очищення передбачає видалення цих домішок для отримання чистого та високоякісного продукту SCMC.

Процес очищення зазвичай включає кілька етапів промивання та фільтрації з використанням води або водних розчинів етанолу або метанолу. Отриману SCMC потім нейтралізують кислотою, такою як соляна кислота або оцтова кислота, щоб видалити будь-який залишковий луг і відрегулювати рН до бажаного діапазону.

4. сушіння

Останнім етапом у процесі виробництва SCMC є сушіння очищеного продукту. Висушений SCMC, як правило, має форму білого порошку або гранул і може бути перероблений у різні форми, такі як розчини, гелі або плівки.

Процес сушіння може здійснюватися за допомогою різних методів, таких як сушіння розпиленням, сушіння в барабані або сушіння у вакуумі, залежно від бажаних властивостей продукту та масштабу виробництва. Процес сушіння слід ретельно контролювати, щоб уникнути надмірного нагрівання, яке може призвести до погіршення якості продукту або зміни кольору.

Застосування натрій карбоксиметилцелюлози

Натрій карбоксиметилцелюлоза (SCMC) широко використовується в різних галузях промисловості, таких як харчова, фармацевтична, косметична та засоби особистої гігієни, завдяки своїй чудовій розчинності у воді, загущуванню, стабілізації та емульгуванню.

Харчова промисловість

У харчовій промисловості SCMC зазвичай використовується як загусник, стабілізатор і емульгатор у широкому діапазоні харчових продуктів, таких як випічка, молочні продукти, соуси, заправки та напої. SCMC також використовується як замінник жиру в нежирних і низькокалорійних продуктах.