Celulosa sódica

La celulosa sódica es un producto intermedio reactivo de la química de la celulosa. No es un producto final, sino un estado de activación necesario de la celulosa. Se forma cuando la celulosa se trata con hidróxido de sodio concentrado. Este paso se denomina alcalinización. Durante este proceso, los grupos hidroxilo de la celulosa se desprotonan parcialmente. Se forman alcoholatos de celulosa en forma de sodio. La estructura polimérica original de la celulosa se mantiene, pero se vuelve significativamente más reactiva.

Industrialmente, la celulosa sódica se produce a partir de pulpa de celulosa, que previamente se ha procesado hasta convertirla en un polvo fino o fibra. La sosa cáustica utilizada suele tener concentraciones del 40 al 50 %. La alcalinización es una reacción exotérmica que debe realizarse a temperatura controlada. El producto resultante es sólido, húmedo, alcalino y químicamente muy reactivo. Es muy higroscópico y sensible a la humectación no homogénea.

La celulosa sódica no tiene por sí misma ninguna importancia económica. Su función consiste en activar la celulosa para las reacciones de sustitución posteriores. Solo en este estado es posible la producción de éteres de celulosa. En la síntesis de la carboximetilcelulosa, la celulosa sódica reacciona con el ácido cloroacético o su sal sódica. Durante este proceso, se incorporan grupos carboximetilo a la molécula de celulosa. Como subproducto se forma cloruro de sodio. La reacción puede llevarse a cabo con o sin disolvente orgánico en forma de suspensión.

Otros éteres de celulosa se producen de manera similar. Para ello se utilizan reactivos gaseosos como el cloruro de metilo, el óxido de etileno o el óxido de propileno. Estos procesos requieren temperaturas y presiones elevadas. La celulosa sódica actúa como centro de reacción nucleófilo. La uniformidad de la alcalinización previa influye de manera decisiva en el grado de sustitución y su distribución a lo largo de las cadenas poliméricas.

Desde el punto de vista técnico, el uso de celulosa sódica plantea grandes exigencias a la tecnología de mezcla y reacción. Es fundamental una distribución homogénea de la lejía de sodio en la celulosa. La alcalinización excesiva o insuficiente en zonas concretas provoca heterogeneidades en el producto final. Esto influye en la solubilidad, la viscosidad, el comportamiento del gel y las propiedades de aplicación de los éteres de celulosa. Por lo tanto, los mezcladores y reactores de síntesis de gran volumen deben garantizar una humectación uniforme, un control de la temperatura y un tratamiento cuidadoso de las fibras.