Proses Pembuatan Natrium Karboksimetilselulosa

Proses pembuatan natrium karboksimetilselulosa (CMC) melibatkan beberapa langkah, termasuk persiapan selulosa, eterifikasi, pemurnian, dan pengeringan. Berikut ini adalah ikhtisar proses pembuatan yang umum:

1. Persiapan Selulosa: Proses ini dimulai dengan persiapan selulosa, yang biasanya bersumber dari pulp kayu atau serat kapas. Selulosa pertama-tama dimurnikan dan disempurnakan untuk menghilangkan kotoran seperti lignin, hemiselulosa, dan kontaminan lainnya. Selulosa yang dimurnikan ini berfungsi sebagai bahan awal untuk produksi CMC.
2. Alkalisasi: Selulosa yang dimurnikan kemudian diolah dengan larutan alkali, biasanya natrium hidroksida (NaOH), untuk meningkatkan reaktivitasnya dan memfasilitasi reaksi eterifikasi berikutnya. Alkalisasi juga membantu membengkakkan dan membuka serat selulosa, sehingga lebih mudah dimodifikasi secara kimia.
3. Reaksi Eterifikasi: Selulosa yang telah mengalami alkali direaksikan dengan asam monokloroasetat (MCA) atau garam natriumnya, natrium monokloroasetat (SMCA), dengan adanya katalis dalam kondisi yang terkendali. Reaksi eterifikasi ini melibatkan substitusi gugus hidroksil pada rantai selulosa dengan gugus karboksimetil (-CH2COONa). Derajat substitusi (DS), yang merupakan jumlah rata-rata gugus karboksimetil per unit glukosa dari rantai selulosa, dapat dikendalikan dengan menyesuaikan parameter reaksi seperti suhu, waktu reaksi, dan konsentrasi reaktan.
4. Netralisasi: Setelah reaksi eterifikasi, produk yang dihasilkan dinetralkan untuk mengubah gugus asam yang tersisa menjadi bentuk garam natrium (karboksimetilselulosa natrium). Hal ini biasanya dicapai dengan menambahkan larutan alkali, seperti natrium hidroksida (NaOH), ke dalam campuran reaksi. Netralisasi juga membantu menyesuaikan pH larutan dan menstabilkan produk CMC.
5. Pemurnian: Natrium karboksimetilselulosa mentah kemudian dimurnikan untuk menghilangkan kotoran, reagen yang tidak bereaksi, dan produk sampingan dari campuran reaksi. Metode pemurnian dapat meliputi pencucian, penyaringan, sentrifugasi, dan pengeringan. CMC yang dimurnikan biasanya dicuci dengan air untuk menghilangkan sisa alkali dan garam, diikuti dengan penyaringan atau sentrifugasi untuk memisahkan produk CMC padat dari fase cair.
6. Pengeringan: Natrium karboksimetilselulosa yang dimurnikan akhirnya dikeringkan untuk menghilangkan kelebihan air dan memperoleh kadar air yang diinginkan untuk penyimpanan dan pemrosesan lebih lanjut. Metode pengeringan dapat mencakup pengeringan udara, pengeringan semprot, atau pengeringan drum, tergantung pada karakteristik produk yang diinginkan dan skala produksi.

Produk natrium karboksimetilselulosa yang dihasilkan berupa bubuk putih hingga putih pucat atau bahan granular dengan kelarutan air dan sifat reologi yang sangat baik. Produk ini banyak digunakan sebagai bahan pengental, penstabil, pengikat, dan pengubah reologi dalam berbagai industri, termasuk makanan, farmasi, kosmetik, tekstil, dan aplikasi industri.