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羧甲基纖維素

鎖定
天然纖維素是自然界中分佈最廣、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,廣泛應用於石油、食品、醫藥、紡織和造紙等行業,是最重要的纖維素醚類之一。
中文名
羧甲基纖維素
外文名
Carboxymethyl Cellulose
別    名
carmellose;E466
CAS登錄號
9000-11-7
EINECS登錄號
618-326-2
水溶性
可溶
外    觀
白色固體
應    用
食品、醫藥、日化、石油、造紙、紡織、建築等領域

羧甲基纖維素物理性質

羧甲基纖維素(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,粘度隨温度升高而降低,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。變色温度227℃,炭化温度252℃,2%水溶液表面張力71mn/n。

羧甲基纖維素化學性質

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,再與一氯醋酸反應制得。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pH>4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。

羧甲基纖維素主要用途

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,可溶於其他水溶性膠及樹脂,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(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"工業味精"。
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裏面的氣體,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,即使温度在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、混紡等織物的輕紗上漿;
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、速煮麪的增稠劑、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。

羧甲基纖維素溶解方法

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,在開啓攪拌裝置的情況下,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,一般來説,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。

羧甲基纖維素儲存運輸

本產品儲存保管時應注意防潮、防火、防高温,要求存放在通風、乾燥處。
運輸時防雨,裝卸嚴禁使用鐵鈎。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。