Proceso de fabricación de carboximetilcelulosa de sodio

El proceso de fabricación de carboximetilcelulosa de sodio (CMC) implica varios pasos, incluida la preparación de celulosa, eterificación, purificación y secado. Aquí hay una descripción general del proceso de fabricación típico:

1. Preparación de celulosa: el proceso comienza con la preparación de celulosa, que generalmente se obtiene de la pulpa de madera o las revestimientos de algodón. La celulosa se purifica primero y se refina para eliminar impurezas como lignina, hemicelulosa y otros contaminantes. Esta celulosa purificada sirve como material de partida para la producción de CMC.
2. Alcalización: la celulosa purificada se trata luego con una solución alcalina, generalmente hidróxido de sodio (NaOH), para aumentar su reactividad y facilitar la posterior reacción de eterificación. La alcalización también ayuda a aumentar y abrir las fibras de celulosa, lo que las hace más accesibles para la modificación química.
3. Reacción de eterificación: la celulosa alcalizada se reacciona con ácido monocloroacético (MCA) o su sal de sodio, monocloroacetato de sodio (SMCA), en presencia de un catalizador en condiciones controladas. Esta reacción de eterificación implica la sustitución de grupos hidroxilo en las cadenas de celulosa con grupos carboximetilo (-ch2coona). El grado de sustitución (DS), que representa el número promedio de grupos carboximetilo por unidad de glucosa de la cadena de celulosa, puede controlarse ajustando los parámetros de reacción como la temperatura, el tiempo de reacción y las concentraciones de reactantes.
4. Neutralización: después de la reacción de eterificación, el producto resultante se neutraliza para convertir los grupos ácidos restantes en su forma de sal de sodio (carboximetilcelulosa sodio). Esto generalmente se logra agregando una solución alcalina, como hidróxido de sodio (NaOH), a la mezcla de reacción. La neutralización también ayuda a ajustar el pH de la solución y estabilizar el producto CMC.
5. Purificación: la carboximetilcelulosa cruda de sodio se purifica para eliminar las impurezas, los reactivos sin reaccionar y los subproductos de la mezcla de reacción. Los métodos de purificación pueden incluir lavado, filtración, centrifugación y secado. El CMC purificado se lava típicamente con agua para eliminar el álcali residual y las sales, seguido de filtración o centrifugación para separar el producto CMC sólido de la fase líquida.
6. Secado: la carboximetilcelulosa de sodio purificada finalmente se seca para eliminar el exceso de humedad y obtener el contenido de humedad deseado para el almacenamiento y el procesamiento posterior. Los métodos de secado pueden incluir secado al aire, secado por pulverización o secado de tambores, dependiendo de las características del producto deseadas y la escala de fabricación.

El producto de carboximetilcelulosa de sodio resultante es un polvo blanco a blanco o granular con excelente solubilidad en agua y propiedades reológicas. Se utiliza ampliamente como un agente engrosamiento, estabilizador, aglutinante y modificador de reología en diversas industrias, incluidos alimentos, productos farmacéuticos, cosméticos, textiles y aplicaciones industriales.