羧甲基纤维素及反应原理

羧甲基纤维素一、名称：1. 化学名称：羧甲基纤维素钠，又称羧甲基纤维素2. 英文全称：Carboxymethyl Cellulose3. 英文简称：CMC二、分子式：[C6H7O2(OH)2CH2COONa]n三、制备：CMC 的主要化学反应是纤维素和碱生成碱纤维素的碱化反应以及碱纤维素和一氯乙酸的醚化反应。

碱化: [C6H7O2(OH) 3] n + nNaOH→[C6H7O2(OH) 2ONa ] n + nH2O醚化: [C6H7O2(OH) 2ONa ] n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH) 2OCH2COONa ] n + nNaCl三、物理性质：外观为白色或微黄色絮状纤维粉未或白色粉未，无嗅无味，无毒；易溶于冷水或热水，形成胶状，溶液为中性或微碱性，不溶于乙醇、乙醚、异丙醇、丙酮等有机溶剂，可溶于含水60%的乙醇或丙酮溶液。

有吸湿性，对光热稳定，粘度随温度升高而降低，溶液在PH值2～10稳定，PH低于2，有固体析出，PH值高于10粘度降低。

变色温度227℃，炭化温度252℃，2%水溶液表面张力71mn/n。

常用钠盐。

白色絮状粉末，无臭，无味，无毒。

易溶于水，形成透明胶状液，溶液呈中性。

对光、热稳定。

有吸湿性。

不溶于酸、甲酚、乙醇、丙酮、氯仿、苯等，难溶于甲醇、乙醚。

有羧甲基取代基的纤维素衍生物，用氢氧化钠处理纤维素形成碱纤维素，再与一氯醋酸反应制得。

构成纤维素的葡萄糖单位有3个可被置换的羟基，因此可获得不同置换度的产品。

平均每1g干重导人1mmol羧甲基者，在水及稀酸中不溶解，但能膨润，用于离子交换层析。

羧甲基pKa在纯水中约为4，在0.5mol/L NaCl中约为3.5，是弱酸性阳离子交换剂，通常于pH4以上用于中性和碱性蛋白质的分离。

40％以上羟基为羧甲基置换者可溶于水形成稳定的高黏度胶体溶液。

制药业选用适当黏度CMC作片剂的黏合剂、崩解剂，混悬剂的助悬剂等。

羧甲基纤维素的制备
仪器：250ml三口烧瓶、控温水浴锅、铁架台、搅拌棒、PH测定仪、DS和粘度测定？、氯乙酸钠剩余量测定
药品：纸浆、氢氧化钠、氯乙酸、乙醇、（碳酸钠）、HCl
反应机理：1.碱化：[纤维素]n + nNaOH→[碱纤维素]n + n水
2.醚化：[碱纤维素]n + 氯乙酸钠→CMC钠 + NaCl
副反应：氯乙酸钠 + NaOH→HO-CH2COOH + NaCl
实验步骤：1.碱化：取5g干纸浆（浆渣）加入250ml三口烧瓶，加入5-5.5g NaOH+5ml水、 11ml 95%乙醇，反应温度为30-35℃，反应时
间40-45min
（纤维素：NaOH：水：乙醇=1:1.1 : 1 : 1.8）
2.醚化：加入6-7g氯乙酸，反应温度为70℃，反应时间70-150min
（NaOH：氯乙酸=1 ：2.2 （物质的量比）
（氯乙酸和碳酸钠2:1反应，碳酸钠稍过量，使反应pH为6.8-7）
3.用稀HCl调至中性，过滤，用乙醇洗涤2-3次，烘干
（测定DS和粘度，看所制备CMC是否符合要求）
4.滤液中乙醇的回收和剩余氯乙酸钠含量的测量。

羧甲基纤维素生产工艺
羧甲基纤维素（CMC）的生产工艺主要包括下述几个步骤：
1. 原料准备：将木浆或纤维素原料加入到溶解槽中，加入适量的苛性碱和石灰，进行预处理。

然后将预处理后的原料送入苛性碱溶解槽。

2. 溶解：在苛性碱溶解槽中，加入适量的碳酸钠和氢氧化钠，并加热至一定温度。

在高温高压的环境下，使纤维素与碱液充分反应，溶解成纤维素碱溶液。

3. 甲醛化反应：将甲醛加入溶解槽中，与纤维素碱溶液进行反应。

甲醛与羟基（OH）和羧基（COOH）反应，生成羧甲基
纤维素。

4. 中和：将生成的羧甲基纤维素溶液与硫酸进行中和反应，将pH值调整在适宜范围。

调整后的羧甲基纤维素溶液称为CMC 浆料。

5. 过滤：用过滤设备将CMC浆料中的杂质、纤维等进行过滤，得到较纯净的CMC浆料。

6. 浓缩：将过滤后的CMC浆料进行浓缩处理，使浆料的浓度
达到产品要求。

7. 干燥：将浓缩后的CMC浆料进行干燥处理，一般采用喷雾
干燥或气流干燥等方法，得到CMC粉末。

8. 精细加工：对CMC粉末进行筛分、研磨等加工处理，以得到符合产品要求的CMC终产品。

以上是羧甲基纤维素的一般生产工艺流程，具体工艺参数和设备配置可能会根据生产厂家和产品要求的不同而略有差异。

同时，CMC的生产过程中还需要进行质量检验、包装等环节，以确保产品的质量和安全。

羧甲基纤维素多糖
羧甲基纤维素是一种多糖，也被称为羧甲基纤维素钠。

它是一种水溶性聚合物，通常用作增稠剂、乳化剂和稳定剂。

羧甲基纤维素的化学结构包含羧甲基基团，这些基团使得它在水中溶解并形成凝胶状物质。

这种多糖通常用于食品工业、制药工业和化妆品工业等领域。

在食品工业中，羧甲基纤维素常被用作增稠剂和稳定剂，例如在冰淇淋、酱料和沙拉酱中。

它能够增加食品的黏稠度和口感，同时也能够防止食品中的沉淀物沉积。

在制药工业中，羧甲基纤维素常被用作药片的成型剂和包衣剂，以改善药物的口感和稳定性。

此外，它还可以用于制造口服液和注射液等药物剂型。

在化妆品工业中，羧甲基纤维素通常被用作乳化剂和稳定剂，用于调配乳液、面霜和洗发水等产品。

从营养角度来看，羧甲基纤维素作为多糖类物质，通常不会被人体消化吸收，因此在食品中使用时需要注意控制摄入量，以免对消化系统造成不适。

此外，对羧甲基纤维素的过敏反应也需要引起重视，个体在摄入或使用时应当留意相关的过敏反应。

总的来说，羧甲基纤维素作为一种多糖，在工业生产和食品加工中具有重要的应用价值，但在使用时需要注意其对人体的影响，合理控制用量，以确保产品的安全性和可靠性。

羧甲基纤维素分子式羧甲基纤维素（Carboxymethyl cellulose，CMC）是一种化学上的半合成聚合物，由天然纤维素经过酯化反应得到，分子式为C8H16NaO8，分子量为90.0778。

羧甲基纤维素是一种重要的水溶性高分子化合物，具有多种用途，如食品工业、制药、纺织、造纸、石油开采等。

CMC在食品工业中的应用主要是作为增稠剂、胶体稳定剂、润湿剂、乳化剂和保湿剂等，常用于软饮料、糕点、琼脂、冰淇淋和肉制品等食品中。

在制药工业中，CMC主要用于制备胶囊、片剂、乳剂、眼药水等药品。

在纺织、造纸工业中，CMC则是一种重要的增稠剂、防止纤维破裂剂和悬浮剂，在石油开采中，CMC作为钻井液的稠化剂、润滑剂和泥浆的凝固剂等。

羧甲基纤维素是由天然纤维素通过二氧化碳和电气氧化反应制备得到的聚合物。

在该过程中，纤维素的羟基与氯乙酸发生酯化反应，最终生成羧甲基纤维素。

CMC的分子结构中含有羧甲基基团和纤维素骨架，具有羟基的亲水性和羧基的亲油性，因此在水溶液中可以形成胶体稳定剂。

在食品工业中，CMC在乳化、稳定、增稠等方面具有较好的性能，其质量要求主要包括纯度、粘度、pH值等。

CMC的粘度大小与涂抹物料的流变特性相关，一般要求在500~3000mPa·s之间。

CMC具有良好的温度稳定性和抗拉强度，可应用于高温加工的食品中。

CMC应用于食品保质期较长，不易发生变质。

CMC在制药工业中被广泛应用，它具有组织相容性和生物可降解性等优良特性。

CMC常用于片剂中的粘合剂，以改善片剂的机械强度和分散性。

此外，CMC还可用于制备乳剂、凝胶、胶囊和粉末剂等剂型。

CMC应用于制药的过程中要求无毒、无味、无臭、与药物稳定的性能。

在纺织工业中，CMC可用作增稠剂和防止纤维破裂剂。

添加CMC后，纤维素分子形成交联结构，提高了纱线的拉伸性和撕裂强度。

在造纸工业中，CMC可用作纸张加强剂、防止纸张破裂和增加白度的助剂。

CMC在石油开采中主要用于钻井泥浆的稠化和润滑，以及水泥的增稠和粘接等方面。

一、概述：羧甲基纤维素（Sodium Carboxymethyl Cellulose）简称CMC，属表面活性胶体的高分子化合物，是一种无臭、无味、无毒的水溶性纤维素衍生物，一般使用的是其钠盐，故其全名应叫羧甲基纤维素钠，即CMC—Na。

二.产品特性：1.CMC为白色或微黄色纤维颗粒状粉末，无味、无臭、无毒，易溶于水，并形成透明粘稠胶体，溶液呈中性或微碱性。

可长期保存不变质，在低温及日光照射下也是稳定的。

但因温度急剧变化，溶液酸碱性变化。

在紫外线照射下以及微生物的影响，也会引起水解或氧化，溶液粘度下降，甚至溶液腐败，溶液如需长期保存，可选则适宜的防腐剂，如甲醛、苯酚、苯甲酸、有机汞化合物等。

2.CMC与其它高分子电解质相同，溶解时，首先产生澎涨现象，粒子间相互粘附形成皮膜或粘胶团，致使不能分散，而是溶解迟缓。

因此，在配制其水溶液时，如能先使粒子均匀润湿，能显著增加溶解速度。

3．CMC具有吸湿性，在大气中CMC的平均水份随空气温度增加而增加，随空气温度上升而减少，在室温平均温度80%--50%时，平衡水份在26%以上，产品水份为10%以下。

因此产品包装及存放应注意防潮。

4．锌、铜、铅、铝、银、铁、锡、铬等重金属盐类，能使CMC水溶液发生沉淀，沉淀除盐基性的醋酸铅外，仍可重溶于氢氧化钠或氢氧化铵溶液内。

5．有机的或无机的酸类，对本产品的溶液，也会起沉淀现象，沉淀现象因酸的种类及浓度而有所不同，一般在PH2.5以下即发生沉淀，加碱中和后可以回复。

6．钙、镁及食盐等盐内，对CMC溶液不起沉淀作用，但影响降低粘度。

7．CMC与其它水溶性胶类及软化剂、树脂等均有相溶性。

8．CMC抽成的薄膜，在室温下浸渍于丙酮、苯、醋酸丁酯、四氯化碳、蓖麻油、玉米油、乙醇、乙醚、二氯乙烷、石油、甲醇、醋酸甲酯、甲基乙基酮、甲苯、松节油、二甲苯、花生油等二十四小时内可无变化。

9．本产品外形为细粉或粗粒，或仍如纤维状，只因加工不同而异与其物理化学性能无关系。

羧甲基纤维素制备方法及其生产工艺研究进展羧甲基纤维素制备方法及其生产工艺研究进展，介绍了羧甲基纤维素（CMC)的关键技术指标，并从羧甲基化反应机理出发，在回顾传统制备方法的基础上，综述了近年来国内外关于纤维素羧甲基化反应和工艺的研究进展，重点评述了对体系反应介质的种类和组成、溶液法、新原料、溶媒法工艺的改进、羧甲基化工艺与其他产品生产工艺的耦合等问题，并对其发展前景进行了展望。

天然纤维素是自然界中分布最广、含量最多的多糖，来源十分丰富。

当前纤维素的改性技术主要集中在醚化和酯化两方面。

羧甲基化反应是醚化技术的一种。

纤维素经羧甲基化后得到羧甲基纤维素（CMC),其水溶液具有增稠、成膜、黏接、水分保持、胶体保护、乳化及悬浮等作用，广泛应用于石油、食品、医药、纺织和造纸等行业，是最重要的纤维素醚类之_[1-2。

近年来，随着国民经济的迅速发展，我国CMC需求量以年均9°%的速度递增，而且由于CMC宝贵的胶体化学性质，使其应用领域还在不断拓展[3-4。

目前，我国生产的CMC 产品无论在产量上还是在品种和质量上均不能满足国内市场的需求，因此积极开发CMC制备技术具有重要意义。

本文首先介绍了 CMC的关键技术指标，并从羧甲基化反应机理出发，综述了近年来国内外关于纤维素羧甲基化工艺的研究进展，讨论了当前 CMC制备技术的热点问题，并对其发展前景进行了展望。

1 CMC产品的技术指标CMC的技术指标主要有聚合度、取代度、纯度、含水量及其水溶液的黏度、pH等。

其中聚合度和取代度是最关键的指标，决定了 CMC的性质和用途。

一般而言，提高CMC的聚合度和取代的高低；产品水溶液的pH—般要求为中性或弱碱度，它的水溶性、降滤失性能、黏度及抗盐性能性。

表1列举了一些行业标准中CMC的主要技术也有所提高。

CMC水溶液的黏度反映了聚合度指标[5-10。

表1各行业标准中CMC的主要技术指标Table 1 Important parameters of carboxymethylcellulose (CMC) in some technical specificationsIn drilling fluidsItemIn food additives In toothpaste In detergentLow-viscosity CMCHigh-viscosity CMCAppearanceFibrous powder, white orfaint yellowFree-flowing or granulated powder,white or faint yelloww (Water)/%<10<7<10<10<10Purity(w)/%——>55>80.0> 95.0Degree of substitution0.20-1.500.20 - 1.500.5 -0.7>0.80>0.80pH of aqueous solution6.0 - 8.56.5 - 8.58.0 - 9.07.0 - 9.06.5 - 8.0不同行业对CMC的指标要求不尽相同。

羧甲基纤维素钠粘度
【实用版】
目录
1.羧甲基纤维素钠粘度的定义
2.羧甲基纤维素钠粘度的原理
3.羧甲基纤维素钠粘度的应用
4.结束语
正文
一、羧甲基纤维素钠粘度的定义
羧甲基纤维素钠（CMC）是一种广泛应用于化工、食品、制药等行业的纤维素衍生物。

粘度是衡量流体阻力大小的物理量，而羧甲基纤维素钠粘度就是指该物质在流动过程中所表现出的阻力大小。

二、羧甲基纤维素钠粘度的原理
羧甲基纤维素钠粘度的原理源于流变学中的牛顿定律。

对于接近牛顿流体的 CMC 稀溶液，其切变应力与切边速率呈正比关系，之间的比例系数称为粘性系数或运动粘度。

简单来说，粘度就是流体分子间相互作用力的表现，作用力越大，粘度就越高。

三、羧甲基纤维素钠粘度的应用
羧甲基纤维素钠粘度在实际应用中具有重要意义。

在食品工业中，粘度是影响食品口感和稳定性的重要因素，因此对羧甲基纤维素钠粘度的控制十分关键。

此外，在制药领域，粘度也会影响到药物的生物利用度和疗效，因此需要对药物溶液的粘度进行监测和调整。

四、结束语
总之，羧甲基纤维素钠粘度是衡量其流动阻力的重要物理量，对相关
行业的生产和研究具有重要意义。

羧甲基纤维素钾的制备
羧甲基纤维素钾是一种非常重要的高分子化合物，广泛应用于食品、
制药、化妆品、建材等众多领域。

它是由质子化纤维素的羟乙基化和
甲基化反应制得的盐酸盐，具有良好的水溶性和增稠性能。

那么，羧甲基纤维素钾的制备方法有哪些呢？下面我们来进行简单的
介绍。

1. 羧甲基纤维素钾的首要原料：纤维素。

纤维素可以从天然材料中提
取或人工合成。

2. 羟乙基化反应。

将纤维素与醇类（如乙二醇或甘油）在碱性条件下
进行反应，使纤维素上的羟基与醇类发生酯化反应，得到羟乙基纤维素。

3. 甲基化反应。

将羟乙基纤维素与碘甲烷在碱性条件下进行反应，羟
基上的氢原子被甲基取代，得到甲基化纤维素（约有60%-70%的羟基被甲基化）。

4. 羧甲基化反应。

将甲基化纤维素在碱性条件下与丙烯酸或丙烯酸酐
进行反应，甲基化纤维素上的羟基与丙烯酸或丙烯酸酐发生酯化反应，得到羧甲基化纤维素。

5. 钾化反应。

将羧甲基化纤维素在碱性条件下与氢氧化钾作用，酸中
和后得到羧甲基纤维素钾。

总体来说，羧甲基纤维素钾的制备就是在纤维素分子上，通过羟乙基化、甲基化和羧甲基化等反应，引入羧甲基基团和钾离子基团，从而
得到具有良好水溶性和增稠性能的高分子化合物。

需要注意的是，羧甲基纤维素钾的制备需要严格控制反应条件和过程，确保反应效率和产率，同时还要避免对环境造成污染。

因此，在进行
制备过程中要认真操作，确保质量的稳定和可靠。