Carboxyméthylcellulose

Bref aperçu
La carboxyméthylcellulose, également connue sous le nom de CMC, est dérivée de la cellulose en introduisant un groupe carboxyméthyle le long de la chaîne cellulosique. Les propriétés fonctionnelles de la carboxyméthylcellulose dépendent du degré de substitution de la structure de la cellulose. Cela permet également à la molécule de s'hydrater et de devenir ainsi soluble. Plus le degré de substitution est élevé, plus il se dissout rapidement.
Procédé de fabrication
Les étapes de réaction du procédé de fabrication des CMC peuvent être divisées en deux étapes : la mercerisation et l'éthérification. L'objectif de la mercerisation est de produire de la cellulose alcaline, tandis que l'étape d'éthérification produit du CMC. La mercerisation, comme tous les éthers de cellulose, commence par la dissolution de la cellulose.
La mercerisation est un procédé dans lequel des solvants sont utilisés pour gonfler et dissoudre la pâte de cellulose, augmentant ainsi la surface réactive et permettant au NaOH de pénétrer plus facilement. La cellulose gonflée et dissoute est transformée en cellulose alcaline (ou Na-cellulose) lors d'une réaction d'alcalinisation lorsque le NaOH réagit avec les groupes hydroxyles exposés. La réaction chimique pour la mercerisation est la suivante
C6H10O5C6H9O4™ OH + NaOH → C6H10O5™ C6H9O4™ ONa + H2O
Ethérification À environ 50-70 °C, la cellulose alcaline issue de l'étape de mercerisation réagit avec le MCA ajouté en présence de NaOH lors de l'étape d'éthérification. Un groupe hydroxyle remplace l'hydrogène par un groupe carboxyméthyle au niveau moléculaire. Ce processus est également connu sous le nom de carboxyméthylation. Lorsque le NaOH réagit avec le MCA, il produit des sous-produits indésirables tels que des sels de réaction tels que le glycolate de sodium et le chlorure de sodium, tous deux considérés comme des impuretés. Par conséquent, la réaction produit une CMC de qualité technique, qui est affinée plus tard dans le processus si nécessaire.