Procés de fabricació de carboximetilcel·lulosa sòdica

El procés de fabricació de la carboximetilcel·lulosa sòdica (CMC) implica diversos passos, incloent la preparació de la cel·lulosa, l'eterificació, la purificació i l'assecat. Aquí teniu una visió general del procés de fabricació típic:

1. Preparació de la cel·lulosa: el procés comença amb la preparació de la cel·lulosa, que normalment s'obté de polpa de fusta o linters de cotó. La cel·lulosa primer es purifica i es refina per eliminar impureses com la lignina, l'hemicel·lulosa i altres contaminants. Aquesta cel·lulosa purificada serveix com a material de partida per a la producció de CMC.
2. Alcalització: la cel·lulosa purificada es tracta després amb una solució alcalina, normalment hidròxid de sodi (NaOH), per augmentar la seva reactivitat i facilitar la reacció d'eterificació posterior. L'alcalinització també ajuda a inflar i obrir les fibres de cel·lulosa, fent-les més accessibles a la modificació química.
3. Reacció d'eterificació: la cel·lulosa alcalinitzada es fa reaccionar amb àcid monocloroacètic (MCA) o la seva sal de sodi, monocloroacetat de sodi (SMCA), en presència d'un catalitzador en condicions controlades. Aquesta reacció d'eterificació implica la substitució de grups hidroxil a les cadenes de cel·lulosa per grups carboximetil (-CH2COONa). El grau de substitució (DS), que representa el nombre mitjà de grups carboximetil per unitat de glucosa de la cadena de cel·lulosa, es pot controlar ajustant paràmetres de reacció com la temperatura, el temps de reacció i les concentracions de reactius.
4. Neutralització: després de la reacció d'eterificació, el producte resultant es neutralitza per convertir els grups àcids restants en la seva forma de sal sòdica (carboximetilcel·lulosa sòdica). Això s'aconsegueix normalment afegint una solució alcalina, com ara hidròxid de sodi (NaOH), a la mescla de reacció. La neutralització també ajuda a ajustar el pH de la solució i estabilitzar el producte CMC.
5. Purificació: la carboximetilcel·lulosa sòdica bruta es purifica per eliminar les impureses, els reactius no reaccionats i els subproductes de la barreja de reacció. Els mètodes de purificació poden incloure el rentat, la filtració, la centrifugació i l'assecat. El CMC purificat es renta normalment amb aigua per eliminar l'àlcali residual i les sals, seguit de filtració o centrifugació per separar el producte CMC sòlid de la fase líquida.
6. Assecat: la carboximetilcel·lulosa sòdica purificada s'asseca finalment per eliminar l'excés d'humitat i obtenir el contingut d'humitat desitjat per a l'emmagatzematge i el processament posterior. Els mètodes d'assecat poden incloure l'assecat a l'aire, l'assecat per aspersió o l'assecat en tambor, depenent de les característiques del producte i l'escala de fabricació desitjades.

El producte de carboximetilcel·lulosa sòdica resultant és una pols o un material granular de color blanc a blanc amb una excel·lent solubilitat en aigua i propietats reològiques. S'utilitza àmpliament com a agent espessidor, estabilitzador, aglutinant i modificador de reologia en diverses indústries, com ara alimentació, productes farmacèutics, cosmètics, tèxtils i aplicacions industrials.