纤维素醚基础知识

纤维素醚分类【原创版】目录1.纤维素醚的定义与分类2.纤维素醚的性质与应用3.纤维素醚的发展前景正文纤维素醚是一种重要的有机化合物，广泛应用于各个领域。

根据不同的分类标准，纤维素醚可以被分为多种类型。

下面我们来详细了解一下纤维素醚的分类。

纤维素醚的定义与分类：纤维素醚是指纤维素分子中羟基用醚键取代的衍生物。

根据取代基的不同，纤维素醚可以分为以下几类：1.羧甲基纤维素（CMC）：这是一种最常见的纤维素醚，其分子中含有羧甲基取代基。

CMC 具有良好的水溶性和黏度，广泛应用于涂料、胶粘剂、造纸等领域。

2.羟乙基纤维素（HEC）：HEC 的分子中含有羟乙基取代基，具有较高的溶解度和稳定性。

HEC 常用于制药、化妆品、涂料等行业。

3.甲基纤维素（MC）：MC 的分子中含有甲基取代基，具有较好的耐热性和耐酸性。

MC 广泛应用于石油钻探、建筑材料、食品工业等领域。

4.羟丙基纤维素（HPC）：HPC 的分子中含有羟丙基取代基，具有较高的溶解度和稳定性。

HPC 常用于水处理、涂料、造纸等行业。

5.乙基纤维素（EC）：EC 的分子中含有乙基取代基，具有较好的耐热性和耐酸性。

EC 广泛应用于石油钻探、建筑材料、食品工业等领域。

纤维素醚的性质与应用：纤维素醚具有良好的水溶性、黏度、稳定性等性能，使其在各个领域都有广泛的应用。

比如，CMC 常用于涂料、胶粘剂、造纸等领域；HEC 常用于制药、化妆品、涂料等行业；MC 广泛应用于石油钻探、建筑材料、食品工业等领域；HPC 常用于水处理、涂料、造纸等行业。

纤维素醚的发展前景：纤维素醚作为一种重要的有机化合物，在未来的发展前景非常广阔。

随着科学技术的不断进步，纤维素醚在各个领域的应用将会越来越广泛。

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纤维素醚的种类及作用机理保水剂是改善干混砂浆保水性能的关键外加剂，也是决定干混砂浆材料成本的关键外加剂之一,其主要来源是纤维素醚。

1.1羟丙基甲基纤维素醚羟丙基甲基纤维素是碱纤维素与醚化剂在一定条件下反应生成一系列产物的总称。

碱纤维素被不同的醚化剂取代而得到不同的纤维素醚。

按取代基的电离性能，纤维素醚可分为离子型（如羧甲基纤维素）和非离子型（如甲基纤维素）两大类。

按取代基的种类，纤维素醚可分为单醚（如甲基纤维素）和混合醚（如羟丙基甲基纤维素）。

按可溶解性不同，可分为水溶性（如羟乙基纤维素）和有机溶剂溶解性（如乙基纤维素）等，干混砂浆主要用水溶性纤维素，水溶性纤维素又分为速溶型和经过表面处理的延迟溶解型。

纤维素醚在砂浆中的作用机理如下：（1）砂浆内的纤维素醚在水中溶解后，由于表面活性作用保证了胶凝材料在体系中有效地均匀分布，而纤维素醚作为一种保护胶体，“包裹”住固体颗粒，并在其外表面形成一层润滑膜，使砂浆体系更稳定，也提高了砂浆在搅拌过程的流动性和施工的滑爽性。

（2）纤维素醚溶液由于自身分子结构特点，使砂浆中的水份不易失去，并在较长的一段时间内逐步释放，赋予砂浆良好的保水性和工作性。

1.1.1甲基纤维素（MC）分子式\[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n\]x将精制棉经碱处理后，以氯化甲烷作为醚化剂，经过一系列反应而制成纤维素醚。

一般取代度为1.6~2.0，取代度不同溶解性也有不同。

属于非离子型纤维素醚。

（1）甲基纤维素可溶于冷水，热水溶解会遇到困难，其水溶液在pH=3~12范围内非常稳定。

与淀粉、胍尔胶等以及许多表面活性剂相容性较好。

当温度达到凝胶化温度时，会出现凝胶现象。

（2）甲基纤维素的保水性取决于其添加量、粘度、颗粒细度及溶解速度。

一般添加量大，细度小，粘度大，则保水率高。

其中添加量对保水率影响最大，粘度的高低与保水率的高低不成正比关系。

溶解速度主要取决于纤维素颗粒表面改性程度和颗粒细度。

纤维素醚产能1. 纤维素醚的定义和应用纤维素醚是一类由纤维素经过化学处理而得到的化合物，其主要成分是纤维素的衍生物。

纤维素是一种天然的高分子多糖，广泛存在于植物细胞壁中，具有良好的生物降解性和可再生性。

纤维素醚由于其优良的性能，在众多领域得到广泛应用。

主要应用领域包括建筑材料、纸浆和造纸、纺织品、医药和食品工业等。

例如，纤维素醚可以用作建筑材料中的黏合剂，增加材料的粘结强度和耐水性；在纸浆和造纸工业中，纤维素醚可以用作纸浆的保水剂和增稠剂，提高纸张的质量和性能；在纺织品工业中，纤维素醚可以用作纺织助剂，改善纺织品的柔软性和耐磨性；在医药和食品工业中，纤维素醚可以用作药物包衣剂和食品增稠剂等。

2. 纤维素醚产能的发展现状纤维素醚产能的发展受到多个因素的影响，包括原料供给、工艺技术、市场需求等。

目前，全球纤维素醚产能呈现稳步增长的趋势。

2.1 原料供给纤维素醚的主要原料是纤维素，而纤维素主要来自于植物细胞壁。

植物纤维素的主要来源包括木材、棉花、稻草等。

随着全球人口的增加和经济的发展，对纤维素醚的需求也在不断增加，对原料供给提出了更高的要求。

2.2 工艺技术纤维素醚的生产过程主要包括纤维素的提取和化学处理。

目前，纤维素醚的生产技术已经相对成熟，主要有酸法、碱法和酶法等。

这些工艺技术在提高产能和产品质量方面发挥了重要作用。

2.3 市场需求纤维素醚在建筑材料、纸浆和造纸、纺织品、医药和食品工业等领域的广泛应用，使得对纤维素醚的市场需求不断增加。

特别是在环保意识不断提高的背景下，纤维素醚作为一种生物降解材料，具有很大的发展潜力。

3. 纤维素醚产能的发展趋势和前景随着全球经济的发展和人们对环保材料的需求增加，纤维素醚产能有望继续保持增长的势头。

3.1 技术创新随着科技的进步，纤维素醚的生产技术将不断改进和创新。

新的工艺技术和设备的应用，将提高纤维素醚的生产效率和产品质量，降低生产成本，进一步推动产能的增长。

3.2 市场拓展纤维素醚在建筑材料、纸浆和造纸、纺织品、医药和食品工业等领域的广泛应用，为纤维素醚产能的增长提供了巨大的市场空间。

‘第二章纤维素醚的基本知识第一节：纤维素醚得分类及概念纤维素醚是天然纤维素经化学改性得到的纤维素衍生物，是工业上最重要的水溶性聚合物之一，目前正在迅速发展和变化。

纤维素醚的生产原料丰富，品种繁多，具有很多独特的优良性质，在建筑、外墙保温、干混砂浆、石油、食品、纺织、造纸、涂料、化妆品、医药、陶瓷以及电子元件等工业生产中得到广泛的应用，已成为世界范围内生产的工业品，所以了解除主要纤维素醚产品的基本知识，对于生产和科研是有益的。

1、纤维素醚的分类纤维素醚的品种繁多，目前还在不断增加，现有品种已近千种，可按五种不同的方法进行分类，即：①按标准水溶液的粘度②按取代基的类型③按取代度④按物理结构(电离性))⑤按溶解性能按照取代基的类型，纤维素醚可分为单一醚和混合醚，单一醚中只有一种类型的取代基，混合醚中，纤维素醚分子链可以有两种或两种以上的取代基。

主要的品种举例如下：1、1.单一醚类:甲基纤维素(MC)乙基纤维素(EC)羟乙基纤维素(HEC)羟丙基纤维素(HPC)羧甲基纤维素(CMC)聚阴离子纤维素(PAC)氰乙基纤维素(CEC)1、2.混合醚类:羟丙基甲基纤维素(HPMC)甲基羟乙基纤维素(MCEC)羟乙基甲基纤维素(HEMC)羧甲基羟乙基纤维素(CMHEC)羧甲基羟丙基纤维素(CMHPC)羧甲基甲基纤维素(CMMC)羧甲基乙基纤维素(CMEC)羟丁基甲基纤维素(HBMC)_乙基羟乙基纤维素(EHEC)乙基甲基纤维素(EMC)1、3按电离性分为:①离子型醚，如CMC、PAC②非离型醚，如HPMC、MC、HPC、HEC③离子型和非离子型混合醚，如CMHEC、CMHPC、CMMC、CMEC按溶解性能分为：①水溶性纤维醚，HPMC、PAC、HEC、MC、HEMC、HPC、CMC②有机溶性纤维素醚，如EC、CEC2、纤维素醚的化学反应类型纤维素醚的化学反应类型复杂，分类不尽一致，按照Nicholson等的方法，以两类反应解释醚化的化学反应：2、1亲核取代反应，也称威廉生（Williamson）反应碱纤维素与卤烃（如卤代甲烷）的反应是这类反应的实例（X 代表卤原子）：R cell-OH+NaOH→R cell -O→R cell–O-+Na++H2OR cell-O-+CH3X→R cell-O--CH3+X-属于这一机理制备的纤维素醚包括(EC)、（CMC）等，这类反应是不可逆的，反应速度控制着取代度及其分布。

纤维素醚纤维素醚是以木质纤维或精制短棉纤维作为主要原料，经化学处理后，通过氯化乙烯、氯化丙烯或氧化乙烯等醚化剂发生反应所生成的粉状纤维素醚。

纤维素醚的生产过程很复杂，它是先从棉花或木材中提取纤维素，然后加入氢氧化钠后经过化学反应(碱溶)转化成为碱性纤维素，碱性纤维素在醚化剂的作用（醚化反应）下，并经水洗、干燥、研磨等工序生成纤维素醚。

不同的醚化剂可把碱性纤维素醚化成各种不同类型的纤维素醚。

纤维素的分子结构是由失水葡萄糖单元分子键组成的，每个葡萄糖单元内含有三个羟基，在一定条件下，羟基被甲基、羟乙基、羟丙基等基团所取代，可生成各类不同的纤维素品种。

如被甲基取代的称为甲基纤维素，被羟乙基取代的称为羟乙基纤维素，被羟丙基取代的称为羟丙基纤维素。

由于甲基纤维素是一种通过醚化反应生成的混合醚，以甲基为主，但含有少量的羟乙基或羟丙基，因此被称为甲基羟乙基纤维素醚或甲基羟丙基纤维素醚。

由于取代基的不同（如甲基、羟乙基、羟丙基）以及取代度的不同（在纤维素上每个活性羟基被取代的物质的量），因此可生成各类不同的纤维素醚品种和牌号，不同的品种可广泛应用于建筑工程、食品和医药行业，以及日用化学工业、石油工业等不同的领域。

纤维素醚按其取代基的电离性能分为离子型和非离子型。

离子型主要有羧甲基纤维素盐，非离子型主要有甲基纤维素、甲基羟乙基纤维素醚（MHEC)、甲基羟丙基纤维素醚（MHPC）、羟乙基纤维素醚。

图2-3 羧甲基纤维素盐的分子结构图图2-4 甲基羟乙基纤维素醚的分子结构图图2-5 甲基羟丙基纤维素醚的分子结构图由于离子型纤维素（羧甲基纤维素盐）在钙离子存在的情况下不稳，因此在以水泥、熟石灰为胶凝材料的预拌砂浆中很少使用。

羟乙基纤维素也用于某些预拌砂浆中，但所占市场份额极少。

现在预拌砂浆中使用的主要是甲基羟乙基纤维素醚（MHEC）和甲基羟丙基纤维素醚（MHPC)，它们所占的市场份额巳超过90%。

保水性和增稠性的效果依次为：甲基羟乙基纤维素醚(MHEC)>甲基羟丙基纤维素醚(MHPC)>羟乙基纤维素醚（HEC)>羧甲基纤维素（CMC)。

纤维素醚基础知识——（四）其他纤维素醚类及醚类应用第9卷第3期2001年9月纤维素醚工业CEL叫LOSEETHERsINDUSTRYSept.20o1纤维素醚基础知识——(四)其他纤维素醚类及醚类应用严路彤许冬生王敏霞(无锡市化工研究设计院)一,其他纤维素醚类1酯醚类除醚化外,纤维素的一OH基团也可用羧酸或二羧酸酯化,因此可用纤维素的醚类进行酯化或用纤维素的酯类进行醚化形成纤维素酯醚类.较典型的品种是醋酸羧甲基纤维素和邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素.一些纤维素的酯醚类衍生物可在医药工业中作为片剂粘结剂,片剂崩解剂或片剂涂层材料.一些含游离酸基团的酯醚涂层产品,不溶于中性或酸性溶液介质中,但可溶于带有盐结构的微碱性溶液中.这种性质对于药物释放是很有用的.一(N,N一二乙基氨基)乙基纤维素2一(N,N一二乙基氨基)乙基纤维素[2一(N,N—diethylamino)ethylcellulose,DEAEC】是通过碱纤维素与2一氯化乙基胺的氢氧化物威廉逊氏反应(Williams,onreaction)生成的.在较低DS值～015)下,产品是不溶于水的.它可作为一种弱碱性色谱材料或作为一种从溶液中去除酸的阴离子交换剂.在碱性介质中的膨胀可通过在合成期间与表氯醇交联来防止.商业上应用的DEAEC产品有一种约g的离子交换能力.非离子叔胺基可在酸中可逆变换成为相应的铵盐.DEAEC在Na0H的存在下烷基化可导致形成季铵基团,在强碱中引起离子交换.3乙基2一羟乙基纤维素乙基2一羟乙基纤维素(ethyl2一hydroxyethylcellulose)像甲基纤维素产品一样是一种非离子型纤维素醚,溶于冷水而不溶于热水.水溶性乙基2一羟乙基纤维素进人工业化生产始于1945年.典型产品的性质如表1所示.表1乙基2一羟乙基纤维素的性质性质数值乙基羟乙基外观颗粒;粉末纤维;颗粒体积密度,g/L4OO一6o0l0o一20o30o一50o40o一60o薄膜密度,g/薄膜折射率薄膜拉伸强度(相对湿度65%,20’E),———32—第9卷第3期2001年9月纤维素醚工业CELLU【SE盯HERSINDUYSept.20O14.氰乙基纤维素氰乙基纤维素(cyanoethylcellulose,CEC)是以丙烯腈为醚化剂,采用均相两步法工艺,使纤维素与丙烯腈在稀碱存在下,进行氰乙基化反应,然后把物料经沉析,过滤,洗涤,蒸煮,脱灰,干燥等工序即得成品.随着氰乙基取代度的不同,性质有异.取代度为—具有碱溶性,有良好的耐热降解性.取代度为—具有水溶性,比纯纤维素有更高的耐微生物,热和酸的降解性以及有更好的着色性和耐磨性.取代为～时具有的特殊的电性能,它既不溶于水也不溶于碱,而溶于有机溶剂中;高取代度的CEC具有高介电常数8=12～和较低的介质损耗角正切tan8=.用于高介电常数,低损耗电气材料作为高介电漆膜和高介电薄膜电容器的主要介质.此外应用于特种光源中,作为电发光材料代替磷光体以及在军用塑料软灯中作介质;侦察雷达中的高介电塑料套管等.二,纤维素醚类的用途纤维素醚类的许多重要性质确定了它们的用途,可概括如下:①溶液或有机溶液的增稠作用;②悬浮或乳胶的稳固性;③保水性;④耦合作用;⑤爱惜胶体作用;⑥成膜性;⑦粘台性.另外一些特殊作用包括热凝胶作用,表面活性作用,泡沫稳定性,触变性,离子活性和添加凝胶作用.1.涂料工业根据成膜物质来分类,涂料可划分为18大类,纤维素漆类是其中之一.纤维素漆类的品种包括硝酸纤维素漆,醋酸丁酸纤维素漆,乙基纤维素漆,苄基纤维素漆等.其中乙基,苄基纤维素是属于纤维素醚类.此外,纤维素醚中的甲基纤维素,羟乙基纤维素,羧甲基纤维素,也应用在涂料中或作为添加剂使用,如乙基纤维素可较大量地用作为胶冻漆,热融漆及可剥性涂料.乙基纤维素的应用,除上述可剥涂料外,重要的尚有用于耐碱漆,金粉漆,记录纸,图纸,复写纸;用于织物,布品的传热印刷;用于照相凹版及挠曲快速印刷的油墨,筛阿印刷油墨,织物的印墨和涂料,电器的涂料,金属的油墨等.由于乙基纤维素的热稳定性好,常可用它与有机硅树脂井用,制成常温干燥的有机硅耐热漆.2.塑料工业由于乙基纤维素具有的优良性质,特别是DS为～的EC具有优良的热塑性,因此它可用于热塑性塑料.如其作为耐寒塑料,在极冷的严寒下,仍能保持机械强度和柔韧性.既可用作软质塑料,也可用作硬质塑料.EC制成的薄片,薄膜可用粘合剂粘封,也可用电热焊封.由于EC有优良的电绝缘性,故其薄膜可作为电绝缘包装材料或无线电工业的薄膜电容的绝缘材料.碱溶性的CMC也可制成薄膜,作为食品包装材料.3.石油开采在石油勘探的开发过程中,从钻井所用的钻井液开始,到固井阶段的水泥,完井,修井阶段所用的完井液和修井液,增产所用的压裂液,直到二次采油三次采油所用的提高石油回化等,都离不开大量的化学剂类.随着石油产量的增加,对油田化学剂类的数量要求也随之增加.根据国外用量和各类耗量所占的比例来看,油田化学品中以钻井液的化学荆用量为最多,占40%～60%.固井所用的化学剂量为第二位,其次为压裂液所用的化学剂.(1)钻井液:CMC,PAC(聚阴离子纤维素),HEC,HECMC等纤维素醚类,已大量用作钻井液的降滤失荆和控牯荆.(2)固井液:CMC,HEC在固井液中作为降滤失剂和控粘荆.(3)压裂液:当油井对原油或气的渗透性降低时,要考虑对油井进行压裂,在压裂液的组成中,HEC,Chic,CMHEC可作为凝胶聚合物,防止流体损失剂和减摩擦剂. ～33—第9卷第3期纤维素醚工业2001年9月CELLULOSEETHERSINDUSTRYSept20ol此外,为提高石油开采量,可使用HEC或HECMC作为化学试剂驱油法中的聚合物驱油剂.纤维素醚除在陆上石油开发中应用,在海上钻井中也得到应用.4.建筑材料水溶性醚类所具有的优良性能,适用于建筑材料中作为缓凝剂,保水剂,增稠剂和粘结剂.例如,HEC已在石膏,水泥,石灰,有机灰浆,瓦,沙浆等中得到应用.在水泥配比中,它们的作用就是作缓凝剂和保水剂.在混凝土组分及沙浆中,对改善粘度和收缩率,加强粘结力,控制结构水泥的凝结时间,提高起始强度和挠曲强度起重要作用.因为它具有保持水分作用,可减少混凝土表面水分的损失,可避免边缘发生裂缝,并可改善粘附性和施工性能.在制造墙纸板中,HEC是表面处理的乳化液的一种成分,可使表面增加油漆或涂料的牯结力,也可用作墙纸胶的增稠剂.CMC在建筑材料中的使用,也是较多的,如日本1979年CMC总消费19850t,其中用于建筑工业占20%左右.非离子型醚,如甲基纤维素,也广泛用于建筑材料,如美国Dow化学公司生产的MethocelMC系列产品,其主要消费去向,建筑材料占4o%,乳胶涂料占20%,其他则消费于聚合反应,农业,食品,日用化学品,医药等工业部门.所以,纤维素醚类在建筑材料方面的具体应用日益扩大.5.轻工业纤维素醚在轻工业的一些行业中,几乎是必不可少的.(1)洗涤品工业合成洗涤剂,洗衣粉,肥皂是人们日常生活中不可缺少的清洁用品,在洗涤过程中,由于污垢的再沉积,使得洗物去垢不彻底,使用CMC后,这种现象得到了克服.此外,在生产洗涤剂中添加CMC还能使洗涤的料浆或皂液有效地增稠和组成物结构稳定.所以,CMC在洗涤剂工业中的消费量,将随着洗涤剂产量的增长而增加.用羧甲基羟乙基纤维素作洗涤剂的组分,有增加去垢的能力.(2)化妆品工业纤维素醚在化妆品中起增稠,分散,悬浮,稳定等作用.在含有固体成分的皆状产品中起分散,悬浮,稳定的作用;在液体或乳化产品中起增稠,分散,匀质的作用.在这方面使用的醚有MC,CMC,HEC,HPC,CMHEC,HPMC,HEMC等,这些水溶性纤维素醚有利于化妆品的增稠,发泡,稳定乳化,分散,粘台,成膜和保水等性能的发挥.(3)牙膏工业牙膏是大宗口腔用品,目前全国消费量已在12亿支以上,牙膏中添加纤维素醚,能使膏体成型粘合,因此,CMC在牙膏业中得到重要的使用,随着口腔卫生用品向着预防治疗型方向发展,除阴离子型的CMC外,非离子型纤维素醚将逐渐在该行业中扩大使用.(4)食品工业CMC通过联合国粮农组织和世界卫生组织确认为安全,人的一日允许摄取量(ADI)为0—30mg/kg,因此CMC广泛用于食品工业.日本和美国每年分别约有800t和2000tCMC用于食品工业,中国在这方面的应用还有待于大力开发.经3一氯一1,2一环氧丙烷处理的羧甲基纤维素,可用作食品的增稠剂.水溶性的羧甲基纤维素钠盐可用作冰淇淋,冰冻的各种甜食以及巧克力奶和某些干酪的稳定剂.由羧甲基纤维素制造的膜可作冷冻食品的软包装.由水溶性羧甲基纤维素为涂层的纸可用作油质食品的包装.(5)造纸工业羧甲基纤维素很早就应用于造纸工业作施胶和涂料的成分.如用硼酸处理的羧甲基纤维素作纸的施胶;用羧甲基纤维素作打浆或表面施胶制防油纸,用作食品的包装;用羧甲基纤维素铝盐溶液作纸的施胶和制作防油纸;CMC作为涂料的成分,可制作半透明的图纸;用HEC对纸和纸板上光和上油漆.(6)其他在陶瓷,墨水,油墨,胶料,电池,再造烟草,感光材料等行业中都可使用纤维素醚.一34—第9卷第3期纤维素醚工业2001年9月CELLULOSEETHERSINDUSTRYSept.2001在油墨制造中,HEC可用作水基复印油墨,它的优点是干燥快,不渗出.在陶瓷制品成型中甲基纤维素可作为粘结剂用.6.合成树脂非离子型纤维素醚在PVC树脂生产中已获得重要的应用.它的主要作用是作聚合或共聚的分散剂.它可以改善PVC树脂的颗粒形状,颗粒度大小及其分布,使PVC 树脂呈疏松型,容易加工,制品质量提高.过去使用明胶作分散剂生产的PVC树脂里玻璃球状态,紧密型,加工性能不好.因此现在PVC的分散剂都使用MC,HPMC系列产品.在合成高分子材料的悬浮聚合所用的分散剂,由有机溶性的Ec和水溶性的聚合物配合使用常会收到很好的效果,如Ec用于某些丙烯酸酯(如二乙基氨基烷基丙烯酸酯)的悬浮聚合,可制得粒度均匀的珠状颗粒树脂产品,反应产物不会粘附在聚合釜设备上,不仅质量好,而且便于出料,物料损失减少.另外在制造PVC时,若采用适当的水溶性HPMC和有机溶性的Ec组成的分散剂能够制备出易于排除残留氯乙烯单体的高档的无毒PVC树脂,如果配方中没有Ec,则残留的氯乙烯单体就相对较高.难以达到无毒的要求.7.纺织工业纤维素醚类在纺织工业中很早就用作印浆,浆液整理和润滑剂,在这些应用上隙已知的水溶性羧甲基纤维素外,还有水不溶性而碱溶性的羧甲基纤维素,碱溶性羧甲基纤维素也可作织物的印浆料.对棉织物进行部分羧甲基化处理(取代度—,投甲基化棉具有抗污性能,阳离子交换性能以及硬挺手感的实用性能,可作为耐水洗上浆棉布使用.对印花色浆若要求高的弹性,坚实性时,则采用乙基纤维素作胶粘剂为佳,因为乙基纤维素有广泛的配伍性,对选择无腐蚀性溶剂有利,从而可节省印花设备材料,而颜料的色彩不会受到破坏.8.医药工业纤维素醚类在医药方面的应用,可在配制各种药物剂型中作成膜剂,粘合剂,分散剂,稳定剂,保水剂,缓释剂等.它可避免使用有毒溶剂来配制药物涂料和微粒包封药物(使药物缓释长效).例如,在医药中Ec常作为成膜物质和保护涂层而广泛用于制药技术,同时它还可以用作粘合剂和填充剂.作为药片的保护涂层,它可以降低药片对湿度的敏感性,防止药品受潮变色变质.它可形成缓释胶层,微囊包封聚合物,使药效持续释放,微型胶囊能使进人口内的药片在胃或肠中适当时候发生最佳疗效,避免一些水溶性药物进口后过早发生作用.Ec和HPMC 配合使用,在医药中应用愈来愈广泛.9.其他方面纤维素醚在其他方面的应用是很广泛的,如CMC用在浮选铜一锌矿中,使用CMC代替氰化物对保护环境有十分重要的意义.在用作粘合剂方面,纤维素醚也有实用的意义,例如,CMC与丙烯酸酯共聚物组成的粘台剂,适用作家具,混凝土,陶瓷,含石灰质材料等的粘台.由于Ec具有许多突出的优良性质,它被广泛用作粘合剂和树脂,涂料等的改性剂.例如:①用作荧光灯管的暂时涂料,可以防止某些金属有机化合物在加热前的水解作用;②用于木材着色剂配方中,可以不用底漆,不用颜料,Ec作为配方中的粘合剂.能使着色均匀而无迁移泛花现象;③用于许多种集成电路基片上利用的导电性印刷油墨的配方中,Ec是组成粘台剂中的要紧成份;④用于火箭推动剂或火炮发射药,EC是火药组分的优良粘合剂. 由此可见,纤维素醚在各方面的应用是很广泛的,大有发展前途. 一35—第9卷第3期纤维素醚工业2001年9月CELLULOSEETHERSINDUSTR’fSept.2ool三,纤维素醚,醚类产品的生产厂商和注册商标表2列出了纤维素酯,醚类产品的主要生产厂商和注册商标. 表2纤维素酯,醚类产品的主要生产厂商和注册商标产品名称注册商标生产厂商所在国醋酸纤维素(CA)AcetyDaicel日本CellidorSBayerAG德国英国SaxetatVEBEilenburg德国SetilitheTubizePlastics比利时TeniteAeetateEastmanCher~Products,lnc.美国醋酸丙酸纤维素(CAP)Cellid0rCPBayerAG德国美国醋酸丁酸纤维素(CAB)CellidorBBayerAG德国TeniteBut~:,d~美国甲基纤维素(MC)CelacolBritCelanese英国MethocelDow美国CulminalHenkel德国TyloseMHoechst德国Meto1oseShin—EtSU日本疆loeelMW0lff—Walsrode MarpoloseMatsumotoYushiSeiyako日本羟乙基甲基纤维素(HEMC)CelaeolCelanese英国CulminalHenkel德国TyloseMHHoechst德国WalicelMW0lfr—Walsmde MarpoloseMatsumoto日本羟丁基甲基纤维素(HBMC)MethoeelHBDow美国羟丙基甲基纤维素(HPMC)CelacolCelanese英国blethocel(~,A或肿之外)DOW美国CulminalHenkel德国MetoloseSHShin—Etsu日本MarpoloseMatsumoto日本MeIhofasICIWalocelMW0珊一Walsrode一36—第9卷第3期2001年9月纤维素醚工业CELLULOSEETHERSINDUSTRYSept.2001产品名称注册商标生产厂家所在国羧甲基甲基纤维素(cMMc)CulrainalHenkel乙基羟乙基纤维素(EHEC)BerraocollE(水溶性)Berol瑞典(有机可溶性)Hercules美国Hereules法国乙基纤维素《EC)EthocelDow美国Hercules乙基甲基纤维素(EMC)EdifasAICI羟丙基纤维素(HPC)KlucelHercules睦乙基改性HPCKlueel6Hercules羟乙基羟丙基纤维素(HEHPC)NatrovisⅥfsPDHereules 甲基羟丙基纤维素邻苯二甲酸酯Shin—Etsu日本羟乙基纤维素(HEC)Natro$olHereules CelhziseUCC美国CellobondBP荷兰和巴西TyloseHoeehstCelacolCelanese美国Fuji日本阳离子改性HECUcarPolymerUCC较甲基纤维素(CMC)BlanoseHercules欧洲HereopaeHercules美国Cour1oseCeImaese美国Cellofas和EdifasICIAku—CMCEnka荷兰CellogenDai—Ichi日本TyloseCHoechstRelatinHenkelWalocelCWolff—WalsrodeFinnfixMets~iliiton芬兰GabrosaMontedison意大利NymeelNyma荷兰CellttfixSvenskaCellulosa瑞典CekolBillerudUddeholm瑞典Du—Icel日本DuPont美国一37—。

纤维素醚分类纤维素醚是一类具有广泛应用价值的高分子化合物，它在许多领域中都起到重要的作用。

纤维素醚是由纤维素经过化学改性而得到的，其在化学结构上具有一定的多样性。

根据纤维素醚的不同结构和性质，可以将其分为以下几类。

一、甲基纤维素醚(Methyl cellulose)甲基纤维素醚是最常见的纤维素醚之一。

它是由纤维素在碱性条件下与碘甲烷反应得到的。

甲基纤维素醚具有一定的溶解度，可以在水中溶解形成胶体溶液。

这种溶液在低温下呈胶状，但在加热后会变为液体状态。

甲基纤维素醚具有一定的胶凝性能，可以用于涂料、粘合剂、食品工业等领域。

二、羟丙基纤维素醚(Hydroxypropyl cellulose)羟丙基纤维素醚是在纤维素中引入羟丙基基团而得到的。

它具有良好的水溶性和溶胀性，可以在水中形成透明的粘稠溶液。

羟丙基纤维素醚在药物、食品、化妆品等领域中有广泛的应用，可以作为黏合剂、增稠剂、润滑剂等。

三、乙基纤维素醚(Ethyl cellulose)乙基纤维素醚是将纤维素中的羟基部分取代为乙基基团而得到的。

乙基纤维素醚具有较低的水溶性，但却具有良好的有机溶解性。

它在油漆、涂料、塑料等领域中有着重要的应用，可以作为增稠剂、成膜剂等。

四、羟丙基甲基纤维素醚(Hydroxypropyl methyl cellulose)羟丙基甲基纤维素醚是在纤维素中同时引入羟丙基和甲基基团而得到的。

它具有良好的溶解性，并在水中形成透明胶状溶液。

羟丙基甲基纤维素醚在建筑材料、制药、食品等领域中有广泛的应用，可以用作黏合剂、稠化剂等。

五、羟乙基纤维素醚(Hydroxyethyl cellulose)羟乙基纤维素醚是在纤维素中引入羟乙基基团而得到的。

它具有很好的溶解性和润湿性，能够迅速吸湿溶解。

羟乙基纤维素醚在化妆品、食品、药物等领域中有广泛的应用，可以作为黏合剂、稠化剂、膜形成剂等。

六、乙酰纤维素醚(Acetyl cellulose)乙酰纤维素醚是将纤维素中的羟基部分取代为乙酰基团而得到的。

它有机聚合物一样，干燥的非离子醚会带静电，当在贮存和处理纤维素醚时应该遵守对粉状有机聚合物的一般预防措施，至换燃烧方面，是类似于纤维素本身的，溶液溢出到地板或其它物件上时，会形成很滑溜的薄膜，难以清理。

毒物学纤维素醚一般是无毒性的，能引起发炎的品种都是实验室产品，工业品是不会导致发炎的，大多数高纯度的工业品已批准为食品添加剂，也可用作化妆品的成份。

有毒的杂质或添加剂，比如含汞的杀虫剂，是不允许作上述用途的。

态学在废水中，产生纤维素酶的微生物也可使纤维素醚发生生物降解，因此避免了纤维素酶的积聚。

酶的水解作用生成了葡萄糖，葡萄糖醚以及其它齐聚物，在缓慢的生化作用下进一步降解成二氧化碳和水。

当不清楚毒物的代谢作用。

纤维素醚对鱼类无毒性，对于大多数微生物来说，缺乏足够的营养，然而当经过一定的曝气礼之后废水中的细菌可以适应，促使纤维素醚的降解。

在短时间内，在试验条件下，具有高DS值的产品呈现出很低的生物耗氧量。

纺织厂和造纸厂废水中的纤维素醚浓度很低，因而其总的BOD和COD是低的。

对于阴离子醚，可以采用铁盐或铝盐使之絮凝成不溶性物质，再加以过滤，除去残渣。

可以采用超细过滤，除去废水中的纤维素醚及其它可溶性聚合物。

纤维素醚分子式
1纤维素醚简介
纤维素醚是一类水溶性的醇醚混合物，它由树脂酸、级聚纤维素等组成。

它是一类重要的绿色渗透浓缩膜、半永久性材料，由于其低成本、环境安全、耐化学性等优点，被用于药剂行业、食品包装行业、洗涤行业等。

纤维素醚的分子式为C₆H₁₀O₅。

2纤维素醚的结构
纤维素醚是一种具有相似结构的多种有机化合物的混合物。

由于其中包含了糖类部分，它在可溶性/渗透性方面具有明显优势，可以与石墨烯和碳纳米管等碳分子相结合，形成用于各种应用的有机纳米复合材料。

纤维素醚的结构包括甲基羟苯乙酰氯、乙腈、丁烯酸双乙酯、丙烯酰胺和草酸。

它们还含有糖类醇、水溶性维生素、常用多肽和某些氨基酸。

3纤维素醚的性质
纤维素醚具有优异的水溶解性能，可以溶于水、乙醇和其他常用有机溶剂，其pH值范围介于3-9之间。

同时，纤维素醚具有良好的表面活性，吸附性、亲水性及保湿性，同时可抵抗细菌和芽孢梭菌，具有优异的抗氧化性和抗老化性能。

4纤维素醚的应用
纤维素醚主要用作润滑剂、模塑料、湿强织物、海绵等材料。

纤维素醚更多的应用在食品包装行业，可以用于食品材料的加工，也可以用作包装材料；在药剂行业，用作外用制剂的基质和表面活性剂；在农业行业，用作农药体系的有效组分，可以提高作物的抗性水平和叶片硬度；在家庭日用品行业，可用作洗涤剂、抑菌剂等。

5结语
纤维素醚是一种高效、绿色、便携和有助于延长食品保质期的特殊化学物质，近年来在药剂行业、食品包装行业、洗涤行业等应用广泛。

它的应用将给我们的生活带来更安全、清洁、新颖的体验。

纤维素醚及其应用纤维素是一种天然高分子化合物，其化学结构是无水β—葡萄糖为基环的多糖大分子，在每个基环上有1个伯经基和2个仲经基。

如果3个羟基完全被取代，则取代程度指标(Ds)数值为3，市售的产品其取代度在0.4一2.8之间。

纤维素醚是由纤维素与NaoH反应后，再与各种功能单体如卤代烷烃、卤代烷基羧酸盐和卤代季钱盐等进行醚化反应，经水洗出副产物盐及纤维素钠而得到醚化产物。

纤维素醚是纤维素的重要衍生物，可广泛应用于医药卫生、日用化工、造纸、食品、医药、建筑和材料等行业。

1 种类及制备纤维素醚有两大类:一类是非离子型，如甲基纤维素(MC)、乙基纤维素(Ec)、经乙基纤维素(HEc)、经丙基甲基纤维素(HPMC)等。

另一类是离子型，如竣甲基纤维素(CMC)和聚阴离子纤维素(PAC)。

1.1 非离子纤维素醚非离子纤维素醚主要是纤维素烷基醚，其制备方法是由纤维素与NaOH 反应后，再与各种功能单体如单氯甲烷、环氧乙烷、环氧丙烷等进行醚化反应，再经水洗副产物盐及纤维素钠而得到。

主要有甲基纤维素醚、甲基羟乙基纤维素醚、甲基羟丙基纤维素醚、羟乙基纤维素醚、氰乙基纤维素醚、羟丁基纤维素醚。

其应用非常广泛。

1.2 阴离子纤维素醚阴离子纤维素醚主要是羧甲基纤维素钠、羧甲基羟乙基纤维素钠。

其制备方法是由纤维素与NaOH 反应后，再与一氯乙酸或环氧乙烷、环氧丙烷一起进行醚化反应，再经水洗副产物盐及纤维素钠而得到。

1.3 阳离子纤维素醚阳离子纤维素醚主要有3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵纤维素醚。

其制备方法是由纤维素与NaOH 反应后，再与阳离子醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵或环氧乙烷、环氧丙烷一起进行醚化反应，再经水洗副产物盐及纤维素钠而得到。

1.4 两性离子纤维素醚两性离子纤维素醚的分子链上既有阴离子基团又有阳离子基团，其制备方法是由纤维素与NaOH反应后，再与一氯乙酸与阳离子醚化剂3-氯-2 羟丙基三甲基氯化铵进行醚化反应，再经水洗副产物盐及纤维素钠而得到。

一．纤维素的来源与种类在我国，纤维素醚织造厂家主要采用棉纤维素，即常讲的精制棉。

其主要是除去长绒后残留在棉籽壳上的长度小于10mm的棉短绒经过精制后得到的。

棉籽上的棉短绒富含纤维素，含量约65%~80%，其余的成分是脂肪、蜡质、果胶和灰分等。

精制的目的及时通过化学处理除去这些成分和杂质，得到纤维素含量99.5%的精制棉，精制过程是在精制棉厂完成的。

精制首先是将棉短绒原料经过开松、除尘后，浸于稀得烧碱溶液中在压力下加热蒸煮，以除去脂肪、蜡质、残留的籽壳、果胶和灰分等，同时破坏纤维的外层初生细胞壁，使细胞发生扩胀，也能够降低纤维素的结晶度，增大纤维素纤维间隙与其比表面积，有利于提高棉浆的化学反应能力。

蒸煮后的浆料再经过洗涤、除砂、打浆、漂、脱水和干燥等工序，最后得到纤维素含量合格的精制棉产品。

纤维素含量主要是a-纤维素含量，其定义是在20℃是不溶于17.5%NaOH水溶液的纤维素含量。

二．纤维素醚的结构与种类1.纤维素醚结构与制备原理纤维素醚是碱纤维素与醚化剂在一定条件下反应生成的一系列纤维素衍生物的总称，是纤维素大分子上羟基被醚基团部分或全部取代的产品。

目前世界范围的纤维素醚每年总生产能力为60多万吨，其中非离子型纤维素醚约20万吨，离子型纤维素醚40多万吨。

一般醚化取代基是低分子量烷基基团（1~4个碳原子）或羟烷基基团，还可能接着被其他功能基团取代，如羧基或氨基取代。

取代基可能是一种、两种或多个不同种类。

沿着纤维素大分子链，每个葡萄糖单元的C（2）、C（3）和C（6）位上的羟基按照比例不同而被取代。

严格来讲，纤维素醚一般没有确定的化学结构，除了那些完全被一种类型基团取代（三个羟基全被取代）的产品。

而这些产品只能够作为实验室分析研究用，并没有商业价值。

对每个取代基，醚化的总量用取代度（DS）表示。

DS的范围是0~3，相当于每个脱水葡萄糖单元上羟基被醚化基团取代的数目的平均值。

对于羟基纤维素，取代反应会从新的自由羟基上再开始醚化，其取代程度可由MS值进行量化，即摩尔取代度。

低黏度：400 主要用于自流平砂浆，不外一般以入口为主．理由：黏度低，固然保水差一些，然而源平性好, 砂浆密真度高．中低黏度：20000－40000主要用于瓷砖胶，填缝剂，抗裂砂浆，保温黏结砂浆等.理由:施工性美,加水量多,砂浆稀名度高.1、羟丙基甲基纤维素(HPMC) 的主要用处是什么？——答：HPMC普遍用于修建资料、涂料、合成树脂、陶瓷、医药、食物、纺织、工业、化装品、烟草等走业。

HPMC按用途可以分为：修筑级、食品级和医药级。

目前邦产的大多是修筑级，在建造级中，腻子粉的用量很大，大约90%是用来作腻子粉，其余是用做水泥砂浆和胶水。

2、羟丙基甲基纤维素(HPMC)分为几种，其用处有什么差别？——答：HPMC可分为快溶型和热溶型，速溶型产品，遇冷水敏捷分散，消逝在水里点，此时液体没有粘度，由于HPMC只是分散在水中，没有实正的溶解。

大略2分钟，液体的粘度缓缓变大，造成透明的粘稠状胶体。

热溶型产品，遇冷水抱团，能在热水中，敏捷疏散，消散在热水中，待温度降落到必定温度（尔私司产品为65摄氏度），粘度渐渐涌现，直到构成透亮的粘稠胶体。

热溶型只能用在腻子粉和砂浆里，在液体胶水和涂料中，会呈现抱团景象，不能用。

速溶型，利用范畴广一些，在腻子粉和砂浆里，以及液体胶水和涂料里，均可应用，没有什么禁忌。

3、羟丙基甲基纤维艳(HPMC)的溶结方式有这些？——答：热水溶解法：因为HPMC不在热水里溶解，所以始期HPMC可能平均的在热水中疏散，随后冷却时疾速溶解，两种典范的方式描写如下：1)、在容器内放进须要量的热水，并加热到大概70℃。

在慢缓搅拌下逐步参加羟丙基甲基纤维素，开端HPMC浮在水的表面，而后逐渐形成一种淤浆，在搅拌下冷却当淤浆。

2)、在容器内加进所需量1/3或2/3的水，并加热到70℃，按1)的办法，分散HPMC，制备热水淤浆；然后参加残余量的冷水至热水淤浆中，搅拌之后冷却该混合物。

粉末混杂法：将HPMC粉末与大批的其它粉状的物资配料，用搅拌机充足混折，之后添水溶解，则此时HPMC能够溶解，而不抱团凝集，由于每个轻微的小角降，只有一点点HPMC 粉终，逢水就会立刻溶解。

纤维素醚纤维素醚是纤维素制成的具有醚结构的高分子化合物，纤维素大分子中每个葡萄糖基环含有三个羟基，第六碳原子上的伯羟基、第二、三个碳原子上的仲羟基，羟基中的氢被烃基取代而生成纤维素醚类衍生物。

根据取代基的化学结构分类，可分为阴离子、阳离子和非离子型醚类。

随所用醚化剂的不同而有甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、苄基氰乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素和苯基纤维素等。

以甲基纤维素和乙基纤维素实用性较大。

经醚化后的纤维素溶解性能发生显著变化，可溶解于水、稀酸、稀碱或有机溶剂，溶解度主要取决于三个因素：(1)醚化过程中所引入基团的特性，引入的基团越大则溶解度越低，引入的基团极性越强，纤维素醚越易溶于水；(2)取代度与醚化基团在大分子中的分布情况。

大多数纤维素醚只能在一定取代度条件下，才溶解于水，取代度在0～3之间；(3)纤维素醚的聚合度，聚合度越高，越不易溶解；聚合度越低，能溶于水的取代度范围越宽。

纤维素醚类品种繁多，性能优良，广泛用于建筑、水泥、石油、食品、纺织、洗涤剂、涂料、医药、造纸及电子元件等工业。

是纤维素高分子中羟基的氢被烃基取代的生成物。

纤维素是一种既不溶解也不熔融的多羟基高分子化合物。

纤维素经醚化后则能溶于水、稀碱溶液和有机溶剂，并具有热塑性。

纤维素烷基醚有代表性的为甲基纤维素和乙基纤维素。

工业生产一般以氯甲烷或氯乙烷为醚化剂，反应如下：式中R代表CH3或C2H5。

碱浓度不仅影响醚化度,而且对烷基卤化物的消耗也有影响。

碱浓度愈低，烷基卤化物水解愈烈。

为减少醚化剂的消耗，必须提高碱浓度。

但碱浓度过高时，使纤维素的溶胀作用降低，不利于醚化反应，醚化度因之降低。

为此，可在反应过程中添加浓碱液或固体碱。

反应器应具有良好的搅拌和撕裂装置，使碱能均匀分布。

甲基纤维素广泛用作增稠剂、胶粘剂和保护胶体等。

也可用作乳液聚合的分散剂、种子的粘合分散剂、纺织浆料、食品和化妆品的添加剂、医药胶粘剂、药物包衣材料和用于乳胶漆、印刷油墨、陶瓷生产，以及混入水泥中用以控制凝固时间和增加初期强度等。