羧甲基纖維素(CMC（羧甲基纖維素）)

羧甲基纖維素(羧甲基纖維素)

CMC（羧甲基纖維素）一般指本詞條

天然纖維素是自然界中分布最廣、含量最多的多糖，來源十分豐富。當前纖維素的改性技術主要集中在醚化和酯化兩方面。羧甲基化反應是醚化技術的一種。纖維素經羧甲基化後得到羧甲基纖維素（CMC），其水溶液具有增稠、成膜、黏接、水分保持、膠體保護、乳化及懸浮等作用，廣泛套用於石油、食品、醫藥、紡織和造紙等行業，是最重要的纖維素醚類之一。

基本介紹

  • 中文名：羧甲基纖維素
  • 英文名：Carboxymethyl Cellulose
  • 別稱：carmellose，E466
  • 化學式：可變
  • 分子量：240.2078
  • 水溶性：能夠溶化
  • 密度：可溶於水，形成膠黏狀液
  • 外觀：白色固體
  • 套用：食品、醫藥、日化、石油、造紙、紡織、建築等領域
名稱,反應原理,物理性質,化學性質,主要用途,溶解方法,儲存運輸,

名稱

1.化學名稱：羧甲基纖維素鈉
2.漢語拼音：suō jiǎ jī xiān wéi sù
3. 英文全稱：Carboxyl methyl Cellulose
4. 英文簡稱：CMC
英文別名 carboxy-methyl cellulose; carboxymethyl cellulose; cellulose carboxymethyl ether; cmc-4lf; carbose; carboximethylcellulosum; carboxymethyl cellulose ether; carboxymethylated cellulose pulp; carboxymethylcellulose; carboxymethylcellulosum; carmellose; carmellosum; carmelosa; cellulose gum 7h; cellulose carboxymethylate; cellulose, (carboxymethyl); cellulose, ether with glycolic acid; celluloseglycolic acid; colloresine; croscarmellose; croscarmellosum; cm-cellulose; FEMA No. 2239; Duodcel; Glycocel TA; hexose - acetic acid (1:1)
CAS:9000-11-7;177317-30-5;191616-54-3;196886-89-2;204336-41-4
分子式：[C6H7O2(OH)2CH2COONa]n

反應原理

CMC 的主要化學反應是纖維素和鹼生成鹼纖維素的鹼化反應以及鹼纖維素和一氯乙酸的醚化反應。
第一步:鹼化: [C6H7O2(OH) 3]n + nNaOH→[C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nH2O
第二步:醚化: [C6H7O2(OH) 2ONa ]n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH) 2OCH2COONa ]n + nNaCl

物理性質

羧甲基纖維素鈉（CMC）屬陰離子型纖維素醚類，外觀為白色或微黃色絮狀纖維粉末或白色粉末，無臭無味，無毒；易溶於冷水或熱水，形成具有一定粘度的透明溶液。溶液為中性或微鹼性，不溶於乙醇、乙醚、異丙醇、丙酮等有機溶劑，可溶於含水60%的乙醇或丙酮溶液。有吸濕性，對光熱穩定，粘度隨溫度升高而降低，溶液在PH值2～10穩定，PH低於2，有固體析出，PH值高於10粘度降低。變色溫度227℃，炭化溫度252℃，2%水溶液表面張力71mn/n。

化學性質

由羧甲基取代基的纖維素衍生物，用氫氧化鈉處理纖維素形成鹼纖維素，再與一氯醋酸反應製得。構成纖維素的葡萄糖單位有3個可被置換的羥基，因此可獲得不同置換度的產品。平均每1g乾重導入1mmol羧甲基者，在水及稀酸中不溶解，但能膨潤，用於離子交換層析。羧甲基pKa在純水中約為4，在0.5mol/L NaCl中約為3.5，是弱酸性陽離子交換劑，通常於pH4以上用於中性和鹼性蛋白質的分離。40%以上羥基為羧甲基置換者可溶於水形成穩定的高黏度膠體溶液。

主要用途

羧甲基纖維素（CMC)為無毒無味的白色絮狀粉末，性能穩定，易溶於水，其水溶液為中性或鹼性透明粘稠液體，可溶於其它水溶性膠及樹脂，不溶於乙醇等有機溶劑。CMC可作為粘合劑 、增稠劑、懸浮劑、乳化劑、分散劑、穩定劑、上漿劑等。
羧甲基纖維素鈉（CMC）是纖維素醚類中產量最大的、用途最廣、使用最為方便的產品，俗稱為"工業味素"。
1、 用於石油、天然氣的鑽探、掘井等工程
①含CMC的泥漿能使井壁形成薄而堅，滲透性低的濾餅，使失水量降低。
②在泥漿中加入CMC後，能使鑽機得到低的初切力，使泥漿易於放出裹在裡面的氣體，同時把碎物很快棄於泥坑中。
③鑽井泥漿和其它懸浮分散體一樣，具有一定的存在期，加入CMC後能使它穩定而延長存在期。
④含有CMC的泥漿，很少受黴菌影響，因此，毋須維持很高的PH值，也不必使用防腐劑。
⑤含CMC作鑽井泥漿洗井液處理劑，可抗各種可溶性鹽類的污染。
⑥含CMC的泥漿，穩定性良好，即使溫度在150℃以上仍能降低失水。
高粘度、高取代度的CMC適用於密度較小的泥漿，低粘度高取代度的CMC適用於密度大的泥漿。選用CMC應根據泥漿種類及地區、井深等不同條件來決定。
2、 用於紡織、印染工業 紡織行業將CMC作為上漿劑，用於棉、絲毛、化學纖維、混紡等強物的輕紗上漿；
3、 用於造紙工業 CMC在造紙工業中可作紙面平滑劑、施膠劑。在紙漿中加入0.1%～0.3%的CMC能使紙張增強抗張力40%～50%，抗壓破裂度增加50%，揉性增大4～5倍。
4、 CMC加入合成洗滌劑中可作為污垢吸附劑；日用化學如牙膏工業CMC的甘油水溶液用作牙膏的膠基；醫藥工業用作增稠劑和乳化劑；CMC水溶液增粘後用作浮游選礦等。
5、 用於陶瓷工業中可做毛坯的膠粘劑、可塑劑、釉藥的懸浮劑、固色劑等。
6、 用於建築，提高保水性和強度
7、 用於食品工業，食品工業採用高置換度CMC作冰淇淋、罐頭、速煮麵的增稠劑、啤酒的泡沫穩定劑等，在加工果醬、糖汁、果子露、點心、冰淇淋飲料等做為增稠劑、粘結劑或因形劑。
8、製藥業選用適當黏度CMC作片劑的黏合劑、崩解劑，混懸劑的助懸劑等。
延伸
羧甲基纖維素(CMC)的高端替代產品為聚陰離子纖維素((PAC)亦是一種陰離子型纖維素醚，具有更高的取代度和取代均勻度，分子鏈較短，分子結構更趨穩定，因此具有更好的抗鹽、抗酸、抗鈣、耐高溫等性能，溶解性亦增強。套用於羧甲基纖維素(CMC)可套用的所有行業，可提供更好的穩定性能和滿足更高的工藝要求。

溶解方法

將CMC直接與水混合，配製成糊狀膠液後，備用。在配置CMC糊膠時，先在帶有攪拌裝置的配料缸內加入一定量的乾淨的水，在開啟攪拌裝置的情況下，將CMC緩慢均勻地撒到配料缸內，不停攪拌，使CMC和水完全融合、CMC能夠充分溶化。在溶化CMC時，之所以要均勻撒放、並不斷攪拌，目的是“為了防止CMC與水相遇時，發生結團、結塊、降低CMC溶解量的問題”，並提高CMC的溶解速度。攪拌的時間和CMC完全溶化的時間並不一致，是兩個概念，一般來說，攪拌的時間要比CMC完全溶化所需的時間短得多，二者所需的時間視具體情況而定。
確定攪拌時間的依據是：當CMC在水中均勻分散、沒有明顯的大的團塊狀物體存在時，便可以停止攪拌，讓CMC和水在靜置的狀態下相互滲透、相互融合。
確定CMC完全溶化所需時間的依據有這樣幾方面：
（1）CMC和水完全粘合、二者之間不存在固－液分離現象；
（2）混合糊膠呈均勻一致的狀態，表面平整光滑；
（3）混合糊膠色澤接近無色透明，糊膠中沒有顆粒狀物體。從CMC被投入到配料缸中與水混合開始，到CMC完全溶解，所需的時間在10～20小時之間。

儲存運輸

本產品儲存保管時應注意防潮、防火、防高溫，要求存放在通風、乾燥處。
運輸時防雨，裝卸嚴禁使用鐵鉤。本產品長期儲存加之堆壓，拆包時可能發生結塊，會引起使用不便但不會影響質量。
本產品儲存時嚴禁與水接觸，否則將發生膠凝或部分溶解而造成不能使用。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們