Proses Pembuatan natrium karboksimetilselulosa

Proses pembuatan natrium karboksimetilselulosa (CMC) melibatkan beberapa langkah, antara lain preparasi selulosa, eterifikasi, pemurnian, dan pengeringan. Berikut ini ikhtisar proses manufaktur pada umumnya:

1. Pembuatan Selulosa: Prosesnya dimulai dengan pembuatan selulosa, yang biasanya bersumber dari pulp kayu atau serat kapas. Selulosa pertama-tama dimurnikan dan dimurnikan untuk menghilangkan kotoran seperti lignin, hemiselulosa, dan kontaminan lainnya. Selulosa yang dimurnikan ini berfungsi sebagai bahan awal produksi CMC.
2. Alkalisasi: Selulosa yang dimurnikan kemudian diolah dengan larutan basa, biasanya natrium hidroksida (NaOH), untuk meningkatkan reaktivitasnya dan memfasilitasi reaksi eterifikasi selanjutnya. Alkalisasi juga membantu membengkak dan membuka serat selulosa, membuatnya lebih mudah untuk dimodifikasi secara kimia.
3. Reaksi Eterifikasi: Selulosa yang dialkalisasi direaksikan dengan asam monokloroasetat (MCA) atau garam natriumnya, natrium monokloroasetat (SMCA), dengan adanya katalis dalam kondisi terkendali. Reaksi eterifikasi ini melibatkan substitusi gugus hidroksil pada rantai selulosa dengan gugus karboksimetil (-CH2COONa). Derajat substitusi (DS), yang mewakili jumlah rata-rata gugus karboksimetil per unit glukosa rantai selulosa, dapat dikontrol 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 natriumnya (natrium karboksimetilselulosa). Hal ini biasanya dicapai dengan menambahkan larutan basa, seperti natrium hidroksida (NaOH), ke dalam campuran reaksi. Netralisasi juga membantu mengatur pH larutan dan menstabilkan produk CMC.
5. Pemurnian: Natrium karboksimetilselulosa mentah kemudian dimurnikan untuk menghilangkan pengotor, reagen yang tidak bereaksi, dan produk sampingan dari campuran reaksi. Metode pemurnian mungkin termasuk 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 mendapatkan 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 dan skala produksi yang diinginkan.

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