Proceso de fabricación de carboximetilcelulosa sódica.

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

1. Preparación de celulosa: el proceso comienza con la preparación de celulosa, que generalmente proviene de pulpa de madera o borra de algodón. Primero, la celulosa se purifica y refina para eliminar impurezas como lignina, hemicelulosa y otros contaminantes. Esta celulosa purificada sirve como material de partida para la producción de CMC.
2. Alcalinización: 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 alcalinización también ayuda a hinchar y abrir las fibras de celulosa, haciéndolas más accesibles a la modificación química.
3. Reacción de eterificación: La celulosa alcalinizada se hace reaccionar 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, se puede controlar ajustando los parámetros de reacción como la temperatura, el tiempo de reacción y las concentraciones de reactivo.
4. Neutralización: Después de la reacción de eterificación, el producto resultante se neutraliza para convertir los grupos ácidos restantes a su forma de sal sódica (carboximetilcelulosa sódica). Normalmente, esto se logra añadiendo 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: Luego se purifica la carboximetilcelulosa sódica cruda para eliminar impurezas, reactivos sin reaccionar y subproductos de la mezcla de reacción. Los métodos de purificación pueden incluir lavado, filtración, centrifugación y secado. La CMC purificada normalmente se lava con agua para eliminar el álcali y las sales residuales, seguido de filtración o centrifugación para separar el producto de 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 procesamiento posterior. Los métodos de secado pueden incluir secado al aire, secado por aspersión o secado en tambor, según las características deseadas del producto y la escala de fabricación.

El producto de carboximetilcelulosa sódica resultante es un polvo o material granular de color blanco a blanquecino con excelente solubilidad en agua y propiedades reológicas. Se utiliza ampliamente como agente espesante, estabilizador, aglutinante y modificador de reología en diversas industrias, incluidas la alimentaria, farmacéutica, cosmética, textil y aplicaciones industriales.