Natri carboxymethylcellulose(SCMC) là một dẫn xuất cellulose hòa tan trong nước, thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau như thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm, làm chất làm đặc, chất ổn định và chất nhũ hóa. Quy trình sản xuất SCMC bao gồm một số bước, bao gồm kiềm hóa, ete hóa, tinh chế và sấy khô.

1. Kiềm hóa

Bước đầu tiên trong quy trình sản xuất SCMC là kiềm hóa xenlulo. Cellulose có nguồn gốc từ bột gỗ hoặc sợi bông, được chia thành các hạt nhỏ hơn thông qua một loạt các phương pháp xử lý cơ học và hóa học. Xenlulo thu được sau đó được xử lý bằng chất kiềm, chẳng hạn như natri hydroxit (NaOH) hoặc kali hydroxit (KOH), để tăng khả năng phản ứng và độ hòa tan của nó.

Quá trình kiềm hóa thường bao gồm việc trộn cellulose với dung dịch NaOH hoặc KOH đậm đặc ở nhiệt độ và áp suất cao. Phản ứng giữa cellulose và kiềm dẫn đến sự hình thành cellulose natri hoặc kali, có tính phản ứng cao và có thể dễ dàng biến đổi.

2. Ether hóa

Bước tiếp theo trong quy trình sản xuất SCMC là quá trình ete hóa natri hoặc kali cellulose. Quá trình này liên quan đến việc đưa các nhóm carboxymethyl (-CH2-COOH) vào khung cellulose thông qua phản ứng với axit chloroacetic (ClCH2COOH) hoặc muối natri hoặc kali của nó.

Phản ứng ete hóa thường được thực hiện trong hỗn hợp nước-etanol ở nhiệt độ và áp suất cao, có bổ sung chất xúc tác, chẳng hạn như natri hydroxit hoặc natri metylat. Phản ứng tỏa nhiệt cao và cần phải kiểm soát cẩn thận các điều kiện phản ứng để tránh quá nhiệt và làm giảm chất lượng sản phẩm.

Mức độ ete hóa hoặc số lượng nhóm carboxymethyl trên mỗi phân tử xenlulo có thể được kiểm soát bằng cách điều chỉnh các điều kiện phản ứng, chẳng hạn như nồng độ axit chloroacetic và thời gian phản ứng. Mức độ ete hóa cao hơn dẫn đến độ hòa tan trong nước cao hơn và độ nhớt dày hơn của SCMC thu được.

3. thanh lọc

Sau phản ứng ether hóa, SCMC thu được thường bị nhiễm tạp chất, chẳng hạn như cellulose, kiềm và axit chloroacetic không phản ứng. Bước tinh chế bao gồm việc loại bỏ các tạp chất này để thu được sản phẩm SCMC nguyên chất và chất lượng cao.

Quá trình tinh chế thường bao gồm một số bước rửa và lọc bằng cách sử dụng nước hoặc dung dịch nước ethanol hoặc metanol. SCMC thu được sau đó được trung hòa bằng axit, chẳng hạn như axit clohydric hoặc axit axetic, để loại bỏ lượng kiềm dư và điều chỉnh độ pH đến phạm vi mong muốn.

4. Sấy khô

Bước cuối cùng trong quy trình sản xuất của SCMC là sấy khô sản phẩm tinh khiết. SCMC khô thường ở dạng bột hoặc hạt màu trắng và có thể được xử lý thêm thành nhiều dạng khác nhau, chẳng hạn như dung dịch, gel hoặc màng.

Quá trình sấy có thể được thực hiện bằng nhiều kỹ thuật khác nhau, chẳng hạn như sấy phun, sấy trống hoặc sấy chân không, tùy thuộc vào đặc tính sản phẩm mong muốn và quy mô sản xuất. Quá trình sấy khô phải được kiểm soát cẩn thận để tránh nhiệt độ quá cao, có thể dẫn đến hư hỏng hoặc biến màu sản phẩm.

Ứng dụng của Natri Carboxymethylcellulose

Natri carboxymethylcellulose (SCMC) được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, như thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và chăm sóc cá nhân, do khả năng hòa tan trong nước tuyệt vời, đặc tính làm đặc, ổn định và nhũ hóa.

Công nghiệp thực phẩm

Trong ngành công nghiệp thực phẩm, SCMC thường được sử dụng làm chất làm đặc, chất ổn định và chất nhũ hóa trong nhiều loại sản phẩm thực phẩm, như đồ nướng, sản phẩm từ sữa, nước sốt, nước sốt và đồ uống. SCMC cũng được sử dụng làm chất thay thế chất béo trong thực phẩm ít chất béo và giảm calo.