Proceso de fabricación y características de la carboximetilcelulosa sódica

La carboximetilcelulosa de sodio (Na-CMC) es un polímero soluble en agua derivado de la celulosa, que se usa ampliamente en diversas aplicaciones industriales, como alimentos, productos farmacéuticos, cosméticos, textiles y extracción de petróleo.Es conocido por sus excelentes propiedades espesantes, estabilizadoras y aglutinantes.En este artículo, discutiremos el proceso de fabricación y las características de la carboximetilcelulosa de sodio.

Proceso de fabricación de carboximetilcelulosa de sodio

La producción de Na-CMC implica varios pasos, incluida la extracción de celulosa a partir de pulpa de madera, borra de algodón u otras fuentes, seguida de la modificación de la celulosa para crear grupos carboximetilo.El proceso de fabricación de Na-CMC se puede resumir de la siguiente manera:

1. Extracción de celulosa: La celulosa se extrae de la pulpa de madera u otras fuentes a través de una serie de tratamientos mecánicos y químicos, que incluyen pulpa, blanqueo y refinación.
2. Tratamiento alcalino: la celulosa extraída se trata con una solución alcalina fuerte, generalmente hidróxido de sodio (NaOH), para hinchar las fibras de celulosa y exponer los grupos hidroxilo reactivos.
3. Eterificación: las fibras de celulosa hinchadas luego se hacen reaccionar con monocloroacetato de sodio (SMCA) en presencia de un catalizador alcalino como el carbonato de sodio (Na2CO3) para introducir grupos carboximetilo en la columna vertebral de la celulosa.
4. Neutralización: La celulosa carboximetilada luego se neutraliza con un ácido como el ácido clorhídrico (HCl) o el ácido sulfúrico (H2SO4) para formar Na-CMC.
5. Purificación y secado: la Na-CMC se purifica lavando y filtrando para eliminar cualquier impureza y luego se seca para obtener un polvo de flujo libre.

Características de la carboximetilcelulosa sódica

Las propiedades de la Na-CMC pueden variar según el grado de sustitución (DS), que se refiere al número de grupos carboximetilo por unidad de anhidroglucosa (AGU) de celulosa.Algunas de las características clave de Na-CMC son:

1. Solubilidad: Na-CMC es altamente soluble en agua y puede formar soluciones claras y viscosas en agua.
2. Viscosidad: La viscosidad de las soluciones de Na-CMC depende de la concentración, DS y peso molecular del polímero.Na-CMC es conocido por sus excelentes propiedades espesantes y puede usarse para aumentar la viscosidad de soluciones y suspensiones.
3. Estabilidad del pH: Na-CMC es estable en una amplia gama de valores de pH, desde ácidos hasta alcalinos, lo que lo hace adecuado para su uso en diversas aplicaciones.
4. Tolerancia a la sal: Na-CMC es altamente tolerante a las sales y puede mantener su viscosidad y estabilidad en presencia de electrolitos.
5. Estabilidad térmica: Na-CMC es estable a altas temperaturas y se puede utilizar en varios procesos industriales que requieren condiciones de alta temperatura.
6. Biodegradabilidad: Na-CMC es biodegradable y puede eliminarse de forma segura en el medio ambiente.

Conclusión

La carboximetilcelulosa sódica es un polímero versátil que se usa ampliamente en diversas aplicaciones industriales debido a sus excelentes propiedades espesantes, estabilizadoras y aglutinantes.El proceso de fabricación de Na-CMC implica la extracción de celulosa seguida de la modificación de la celulosa para crear grupos carboximetilo.La Na-CMC tiene varias características, como solubilidad, viscosidad, estabilidad del pH, tolerancia a la sal, estabilidad térmica y biodegradabilidad, que la hacen adecuada para su uso en diversas aplicaciones.Las propiedades de Na-CMC se pueden ajustar controlando el grado de sustitución, el peso molecular y la concentración, lo que la convierte en una herramienta valiosa para varios procesos industriales.