羧甲基纖維素鈉 羧甲基纖維素鈉CMC是纖維素的羧甲基化衍生物又名纖維素膠是最主要的離
子型纖維素膠。CMC 于 1918 年由德國(guó)首先制得并于 1921 年獲得專(zhuān)利而見(jiàn)諸于世此
后便在歐洲實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。當(dāng)時(shí)只為粗產(chǎn)品用作膠體和粘結(jié)劑。19361941 年對(duì) CMC
工業(yè)應(yīng)用的研究相當(dāng)活躍并發(fā)表了幾個(gè)具有啟發(fā)性的專(zhuān)利。第二次世界大戰(zhàn)期間德國(guó)將
CMC 用于合成洗滌劑。CMC 的工業(yè)化生產(chǎn)開(kāi)始于二十世紀(jì)三十年代德國(guó) IG
Farbenindustrie AG。此后生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量逐步有了明顯的改進(jìn)。1947 年
美國(guó) FDA 根據(jù)毒物學(xué)研究證明CMC 對(duì)生理無(wú)毒害作用允許將其用于食品加工業(yè)中作
添加劑起增稠作用。CMC 因具有許多特殊性質(zhì)如增稠、粘結(jié)、成膜、持水、乳化、懸
浮等而得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái)不同品質(zhì)的 CMC 被用于工業(yè)和人們生活的不同領(lǐng)域中。
1 CMC 的分子結(jié)構(gòu)特征
纖維素是無(wú)分支的鏈狀分子由 D-吡喃葡萄糖通過(guò) β-(1→4)-苷鍵結(jié)合而成。由于存在
分子內(nèi)和分子間氫鍵作用纖維素既不溶于冷水也不溶于熱水這使它的應(yīng)用受到了限制。
纖維素在堿性條件下溶脹如果通過(guò)特殊的化學(xué)反應(yīng)用其它基團(tuán)取代葡萄糖殘基上 C2、
C3及 C6位的羥基即可得到纖維素衍生物其中有 35的純纖維素被轉(zhuǎn)化為纖維素酯
25和纖維素醚10。
CMC 是纖維素醚的一種通常是以短棉絨纖維素含量高達(dá) 98或木漿為原料通
過(guò)氫氧化鈉處理后再與氯乙酸鈉ClCH2COONa反應(yīng)而成通常有兩種制備方法水媒
法和溶媒法。也有其他植物纖維被用于制備 CMC新的合成方法也不斷地被提出來(lái)。
CMC 為陰離子型線(xiàn)性高分子。構(gòu)成纖維素的葡萄糖中有 3 個(gè)能醚化的羥基因此產(chǎn)品
具有各種取代度取代度在 0.8 以上時(shí)耐酸性和耐鹽性好。商品 CMC 有食品級(jí)及工業(yè)級(jí)
之分后者帶有較多的反應(yīng)副產(chǎn)物。CMC 的實(shí)際取代度一般在 0.41.5 之間食品用 CMC
的取代度一般為 0.60.95近來(lái)修改后的歐洲立法允許將 DS 最大為 1.5 的 CMC 用于
食品中取代度增大溶液的透明度及穩(wěn)定性也越好。
取代度Degree of SubstitutionDS決定了 CMC 的性質(zhì)而取代基的分布也會(huì)對(duì)產(chǎn)
品性質(zhì)產(chǎn)生影響。DS 和取代基分布的準(zhǔn)確測(cè)定是優(yōu)化反應(yīng)條件、確定結(jié)構(gòu)性質(zhì)關(guān)系的先決
條件。羧甲基可以在葡萄糖單元AGU的 2、3、6 位上發(fā)生取代有八種可能的結(jié)構(gòu)單
元無(wú)取代C2C3C6C2、C3C2、C6C3、C6C2、C3、C6構(gòu)成了高分子鏈。
不同高分子鏈中重復(fù)單元的分布也可能是不同的。
1.1 DS 的測(cè)定
測(cè)定 CMC 取代度的一種常用方法是滴定法把 CMC 鈉鹽轉(zhuǎn)化為酸的形式反之亦然。
把CMC 鈉鹽分散在乙醇和鹽酸中用已知摩爾濃度的氫氧化鈉溶液滴定。還有一種反滴定
法一般是測(cè)定 CMC 取代度的標(biāo)準(zhǔn)方法把氫氧化鈉加入到未知量的 CMC 酸中反滴
定過(guò)量的氫氧化鈉來(lái)計(jì)算 DS。電導(dǎo)滴定法也可以較準(zhǔn)確地測(cè)定 DS曾暉揚(yáng)等提出了紅外
光譜法并可直觀地大致判斷出樣品的純度以決定是否需要對(duì)樣品進(jìn)行提純精制。
鈉的確定比較簡(jiǎn)單但是需要滿(mǎn)足一些先決條件CMC 需要完全轉(zhuǎn)化為鈉鹽的形式
而且在合成中帶來(lái)的 NaCl 及氯乙酸鈉需要完全除去。后一種問(wèn)題一般是通過(guò)透析的方法
解決但是這樣也存在一個(gè)問(wèn)題對(duì)于部分取代度高而分子量低的分子容易流失這樣會(huì)帶
來(lái)誤差。
CMC 可以與鹽離子如銅離子作用生成沉淀反滴定過(guò)量的銅離子也可以確定 CMC 的
取代度。對(duì)于 CMC用硝酸鈾酰溶液使之沉淀然后將其燃燒測(cè)定得到的氧化鈾也是一
種測(cè)定取代度的有效方法。
除此以外還有其他用于測(cè)定 CMC 取代度的方法如核磁、毛細(xì)管電泳等。液相核磁測(cè)
量中存在一個(gè)問(wèn)題是由高分子溶解在 D2O 中產(chǎn)生的高粘度引起的隨樣品聚合度增加線(xiàn)
寬也增加。
研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)超聲處理的方法能使高分子部分降解而羧甲基不會(huì)斷裂同時(shí)也不會(huì)有單
體和二聚體經(jīng)過(guò)超聲處理的 CMC 的譜圖得到了改善。酶降解也可以用于改善聚電解質(zhì)
的核磁譜圖。
Saake,Horner 等將 CMC 用酸水解經(jīng) HPLC 分離后用13C NMR 表征。對(duì)傳統(tǒng)的
CMC 樣品用硫酸和高氯酸水解比較發(fā)現(xiàn)高氯酸效率更高。對(duì)于兩種水解方法來(lái)說(shuō)八種
CMC 構(gòu)成單元的產(chǎn)生均隨 DS 升高而降低。而對(duì)于用新方法合成的 CMC 樣品結(jié)果則
不同如由誘導(dǎo)相分離得到的 CMC 樣品取代度直到 1.9 水解程度仍不斷升高但定位
選擇取代的 2,3-O-CMC 隨 DS升高而下降對(duì) 2,3-O-CMC 樣品來(lái)說(shuō)用硫酸水解效果更
好。需要指出的是傳統(tǒng)的方法仍是十分有用的因?yàn)椴恍枰嘿F的儀器可以重復(fù)測(cè)量。
1.2 取代形式的測(cè)定
目前確定取代基分布最重要的方法是在樣品經(jīng)過(guò)降解后利用13C CP/MAS NMR-和
13C NMR 液相核磁 1H NMR 以及色譜技術(shù)HPLC,HPAEC-PAD、氣-液色譜。
通過(guò)13C CP/MAS NMR 的方法在接觸時(shí)間為 2ms 下測(cè)量平均取代度能通過(guò)羧基和
C-1的信號(hào)面積的比率計(jì)算得到。圖 2 為 DS 為 2.4 的 CMC 樣品的核磁譜圖。通過(guò)13C
P/MAS NMR方法測(cè)得的24個(gè)CMC樣品的DS與用鈉的重量分析法得到的結(jié)果吻合得很好。
用13C NMR液相核磁方法可以估算確定平均取代度和在2x2、3x3、6x6位上的
部分取代度。Capitani等[20]在90℃下對(duì)CMC水溶液進(jìn)行了精確的高場(chǎng)H-1,600MHz1D
和2D實(shí)驗(yàn)通過(guò)門(mén)控去偶13C NMR譜圖不僅能得到取代度也能測(cè)定取代基分布。電導(dǎo)滴
定很好地支持了所得結(jié)果。
降解樣品的1H NMR 譜圖同樣能提供在 C2、C3、C6位上的取代度的信息。樣品可以
直接溶解在 D2O/D2SO416 次掃描足以得到好的譜圖。
毛細(xì)管電泳也是一種有效的測(cè)量方法。Oudhoff 等用毛細(xì)管電泳的方法確定了 CMC 的
取代度和取代基分布。
1.3 其他結(jié)構(gòu)特征的研究
CMC 的分子量及分子量分布能通過(guò) SEC 方法確定。
Horner 等用葡萄糖內(nèi)切酶將兩種不同 DS 的 CMC 樣品分解成片斷直至降解完全
處理后大大改善了高分子的水溶性。葡萄糖內(nèi)切酶作用明顯與取代度相關(guān)當(dāng)取代度增加時(shí)
酶的效率受到限制。兩種 CMC 樣品的多糖鏈都包含高取代和低取代的區(qū)域。Saake 等用
酶處理的方法研究了具有特殊取代形式的 CMC 的分子結(jié)構(gòu)。樣品通過(guò)葡萄糖內(nèi)切酶處理
后用 SEC 分析測(cè)試結(jié)果表明 DS 為 1.9 的樣品仍能被強(qiáng)烈降解從而支持了 block-like
取代形式的存在。用 SEC、離子交換色譜、脈沖電流檢測(cè)詳細(xì)研究了酶解后的片斷產(chǎn)物
表明所有的樣品中均含有 DS 高于起始樣品的片斷同時(shí)也有大量降解產(chǎn)物是低 DS 或無(wú)
取代的。
CMC 分子的卷曲和排水程度能通過(guò)蠕蟲(chóng)鏈模型分析研究分子在水溶液中的構(gòu)象和流
體力學(xué)性質(zhì)并可確立模型參數(shù)如流體力學(xué)直徑與纖維素羧甲基化程度的關(guān)系。
Hoogendam 等用 SEC 和電位滴定的方法估算了 CMC 的持續(xù)長(zhǎng)度。CMC 的本征持續(xù)
長(zhǎng)度通過(guò) SEC 與多角激光光散射SEC-MALLS聯(lián)用以及電位滴定的方法確定。對(duì)于取
代度從 0.75到 1.25 的樣品用 SEC-MALLS 得到了分子量與旋轉(zhuǎn)半徑之間的關(guān)系。不考
慮取代度的情況下利用靜電蠕蟲(chóng)鏈理論估算 CMC 的持續(xù)長(zhǎng)度 L-p0為 16nm。而 采 用
Odijk 理論利用聚電解質(zhì)尺寸的描述得到一個(gè)稍低的值12nm。電位滴定在 NaCl 溶
液0.01-1mol/L中進(jìn)行用均一電荷圓筒模型分析得到 CMC 主鏈的半徑。羧基的離解
常數(shù)為 3.2。DS=0.75 的 CMC 的半徑為0.95nm而 DS=1.25 的 CMC 為 1.15nm。從電
位滴定中推導(dǎo)出的本征持續(xù)長(zhǎng)度 L-p0為 6nm。
K?stner 等研究了 CMC 在溶液中的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)用八種不同的 CMCMw:9000-360000
g/mol-1、DS:0.75-1.47。從流變學(xué)和導(dǎo)電雙折射中區(qū)分了四個(gè)臨界濃度依賴(lài)于 CMC 的
分子量、電荷密度以及溶液的離子強(qiáng)度。在很低的濃度時(shí)聚電解質(zhì)處于最伸展的狀態(tài)粘
度與水接近。在臨界濃度 c0時(shí)分子鏈之間的距離約等于持續(xù)長(zhǎng)度。濃度達(dá)到 c1后伸展
的鏈開(kāi)始交迭樣品粘度增加遵循 scaling 規(guī)律(c/c1)1/2。繼續(xù)增加聚電解質(zhì)的濃度卷
曲的分子鏈開(kāi)始交迭、纏結(jié)粘度迅速上升與濃度的關(guān)系為(c/c2)5.5與不帶電荷的高分
子相同。所有樣品的松弛時(shí)間開(kāi)始迅速增加聚電解質(zhì)表現(xiàn)為類(lèi)似于中性高分子形成瞬時(shí)
的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在濃度為 c3溶液開(kāi)始形成熱可逆的凝膠。在不同的濃度范圍內(nèi)聚電解質(zhì)
溶液的離子強(qiáng)度的改變都會(huì)引起很大的變化。加入鹽、表面活性劑以及 pH 值的變化都
會(huì)引起松弛時(shí)間和粘度的變化。
2 CMC 溶液流變性質(zhì)的研究進(jìn)展
Ghannam 等在應(yīng)力控制下用 Haake 流變儀研究了濃度為 1-5%的 CMCDS=0.7溶液
的流變性質(zhì)。在低濃度下溶液表現(xiàn)為近牛頓行為高濃度下具有假塑性、觸變性、粘彈性。
對(duì)此濃度范圍內(nèi)的 CMC 溶液進(jìn)行穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)并測(cè)定瞬態(tài)剪切應(yīng)力響應(yīng)、屈服應(yīng)力以及
高濃度下的觸變、蠕變恢復(fù)和動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)。隨 CMC 濃度的升高溶液的流變行為表現(xiàn)出更
強(qiáng)的時(shí)間依賴(lài)性。觸變性與溶液的結(jié)構(gòu)恢復(fù)有關(guān)它取決于 CMC 的濃度以及施加的剪切
速率。濃度越高溶液具有越強(qiáng)的粘彈性。Edali 等對(duì) 5~8%的 CMC 溶液作了相應(yīng)的流變
實(shí)驗(yàn)。溶液在整個(gè)濃度范圍內(nèi)呈假塑性。穩(wěn)態(tài)剪切實(shí)驗(yàn)表明在高剪切速率下CMC 溶液的
粘度對(duì)濃度的依賴(lài)性減小。在很低的剪切速率下溶液表現(xiàn)出震凝性。實(shí)驗(yàn)沒(méi)有測(cè)出屈服應(yīng)
力。在高剪切速率下檢測(cè)出非線(xiàn)性粘彈性。在相同的濃度下動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)出的復(fù)粘度比穩(wěn)
態(tài)剪切粘度高。
Dolz 等研究了高粘度 CMC 水凝膠的觸變性并提出了一種確定具有低觸變性體系的
觸變行為的方法。流變環(huán)的面積與邊界條件符合的很好。從公式推導(dǎo)中能得到相關(guān)的觸變
面積及流變圖中的理論面積。此方法適用于高粘度的 CMC 水凝膠。
pH 和環(huán)境的離子類(lèi)型對(duì) CMC 凝膠的彈性和粘性行為都有影響。聚電解質(zhì)凝膠的粘性
行為在磷酸緩沖液中很顯著彈性性質(zhì)在酸性介質(zhì)中是主要的作為高分子中和的結(jié)果。
Cheng 等對(duì)由細(xì)菌纖維素制得的 CMC 進(jìn)行了研究。細(xì)菌纖維素具有高粘度由這種物
質(zhì)得到的 CMC 具有剪切變稀和觸變的特性。通過(guò)合適的樣品處理CMC 溶液表現(xiàn)出類(lèi)凝
膠的流變性表明其中存在三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與羧甲基官能團(tuán)在分子鏈上的不均一分布有關(guān)。
將細(xì)菌纖維素經(jīng)過(guò)酸或超聲降解后再轉(zhuǎn)化為 CMC。這樣得到的 CMC 溶液接近于牛頓流
體僅有很小程度的剪切變稀沒(méi)有觸變性。
We s t r a研究了具有類(lèi)似黃原膠性質(zhì)的 CMC 溶液的流變性。在這種 CMC 的制備過(guò)程
中控制反應(yīng)條件生成低取代、取代不均一的 CMC。未被取代的分子鏈仍保持纖維素的
狀態(tài)通過(guò)分子內(nèi)和分子間氫鍵結(jié)合在一起。這種 CMC 溶液具有明顯的假塑性、流變的
溫度依賴(lài)性與黃原膠相似。
CMC 和海藻酸鹽都可作為食品添加劑當(dāng)兩種物質(zhì)混合時(shí)溫度、濃度和兩者的比例
都會(huì)對(duì)溶液的流變性質(zhì)產(chǎn)生影響?;旌先芤旱男再|(zhì)明顯偏離線(xiàn)性規(guī)律在單成分溶液的粘度
基礎(chǔ)上建立的模型可用于分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
Florjancic 等研究了多糖混合物水溶液在剪切作用下的流變性質(zhì)。將兩種相容的生物大
分子如 CMC 和黃原膠在破壞和非破壞的剪切條件下用來(lái)確定混合體系有無(wú)協(xié)同作用。
利用經(jīng)驗(yàn)分析估計(jì)零剪切粘度的偏差以及確定所研究的二元混合物的剪切變稀強(qiáng)度用于
與單純組分溶液的流變行為的比較中。考慮到在線(xiàn)性粘彈區(qū)內(nèi)的流變性質(zhì)和粘彈特性研究
的混合物在剪切條件下呈現(xiàn)出復(fù)雜的流變行為。
羥丙基甲基纖維素HPMC與 CMC 混合時(shí)對(duì)流變行為產(chǎn)生影響?yīng)φ{(diào)節(jié)兩者的比例
可得到最大的協(xié)同作用。協(xié)同作用對(duì)粘度有影響?yīng)Χ鴱椥缘淖兓瘹w因于 HPMC 和 CMC 之
間疏水作用與氫鍵作用。協(xié)同作用的程度能通過(guò)分子量和取代形式的不同來(lái)解釋。粘度的變
化顯示出分子的交疊和鏈的伸展使具有大網(wǎng)眼尺寸的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增加以及疏水微環(huán)境的
增加有利于溶質(zhì)的遷移。
CMC 可用于紙涂層中作為粘合劑。由于涂層中不同成分的相互作用它呈現(xiàn)出復(fù)雜的
流變性質(zhì)這可以通過(guò)微結(jié)構(gòu)的變化來(lái)解釋。損耗和彈性模量與應(yīng)變幅度有關(guān)超過(guò)一定的
應(yīng)變幅度以后彈性模量下降損耗模量比彈性模量小很多開(kāi)始時(shí)增長(zhǎng)經(jīng)過(guò)一個(gè)最大值后
下降。涂層的流變行為是時(shí)間依賴(lài)性的。涂層組分按一定順序混合可使粘度和/或粘彈性明
顯增加這可能由于發(fā)生了絮凝或聚集。
3 CMC 的應(yīng)用及展望
一應(yīng)用于無(wú)磷洗滌劑及制皂工業(yè)
CMC 在 1935 年被發(fā)現(xiàn)有改善洗滌效果的作用自此以來(lái)CMC 作為優(yōu)良的抗再沉積
劑已有半個(gè)多世紀(jì)的歷史。CMC 作為洗滌助劑主要起抗污垢再沉積的作用。一是防止重
金屬的無(wú)機(jī)鹽沉積二是使因洗滌而進(jìn)入水溶液中的污垢懸浮分散在水溶液中防止污垢
沉積到織物上。
因此加有 CMC 的洗衣粉、肥皂洗衣物時(shí)去污能力增強(qiáng)也使洗滌時(shí)間縮短使白
色織物保持白度和清潔度有色織物保持原有色澤的鮮艷度。特別是在硬水中洗滌棉織物時(shí)
效果最佳。洗后的織物有柔和感穿著更舒適。
在制皂時(shí)加入 CMC 后所起的作用與在洗衣粉中起的作用一樣用時(shí)還可使肥皂柔韌
壓制出的肥皂更加光滑、美觀、耐用。
二應(yīng)用于食品中
CMC 可以代替明膠、瓊脂、海藻酸鈉等食品膠用于食品工業(yè)中主要起增稠、穩(wěn)定、
持水、乳化、改善口感、增強(qiáng)韌性等作用。添加食用 CMC 能降低食品生產(chǎn)成本同時(shí)能
提高食品等級(jí)改善口感延長(zhǎng)保質(zhì)期。1974 年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織FAO和世界衛(wèi)生組
織WHO經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的生物學(xué)、毒理學(xué)研究和試驗(yàn)后批準(zhǔn)將純 CMC 用于食品國(guó)際標(biāo)
準(zhǔn)的安全攝人量(ADI)是25mg/kg 體重/日即大約每人一天約 1.5g。詹志萍、Javier A 等報(bào)
道當(dāng)試驗(yàn)攝入量達(dá)到 10g/kg體重時(shí)也未有毒性反應(yīng)。
羧甲基纖維素鈉在國(guó)內(nèi)最早被用于方便面的制作隨著我國(guó)食品工業(yè)的發(fā)展CMC 在
食品生產(chǎn)中的應(yīng)用途徑越來(lái)越多不同的特性起到了不同的作用。CMC 主要用于以下食品
中(1)用于飲料中如用于豆奶中可起到懸浮、乳化穩(wěn)定的作用耐酸型 CMC 可作為
穩(wěn)定劑用于酸奶、酸性中具有防止沉淀分層、改善口感、耐高溫、延長(zhǎng)貨架期等特性。使
用量一般是 0.30.52CMC 用于冰淇淋中可以提高冰淇淋的膨脹度改進(jìn)融化
速度賦予良好的形感和口感并可以在運(yùn)輸和存儲(chǔ)過(guò)程中控制冰晶的大小和生長(zhǎng)使用量
按總量的 0.5的配比添加3用于面包生產(chǎn)可使蜂窩均勻、體積增大、減少掉渣同
時(shí)還有保溫保鮮的作用添加 CMC 的面條持水性好耐煮、口感好、有韌性4CMC 不
會(huì)被人體消化吸收可用于減肥食品它可促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)對(duì)腸道清潔有幫助適合為高血
壓、動(dòng)脈硬化、冠心病患者制作低熱食品5其它CMC 還可用于酒類(lèi)生產(chǎn)使口感更
為醇厚、馥郁后味綿長(zhǎng)CMC 可用作啤酒的泡沫穩(wěn)定劑使泡沫豐富持久改善口感
CMC 還可用于水果、蔬菜、茶葉等的保鮮此外還用于醬油、果凍、果醬等一些食品生產(chǎn)
中。
三應(yīng)用于石油、天然氣工業(yè)
(1)含有 CMC 的鉆井泥漿能形成井壁薄而堅(jiān)、滲透性低的濾餅從而減少因泥漿失水
引起的縮徑、崩塌現(xiàn)象(2)泥漿加入 CMC 后很少受霉菌的影響?yīng)Σ豁毦S持很高的 p
值也不必使用防腐劑就能存放較長(zhǎng)時(shí)間(3)含有 CMC 的泥漿具有良好的流動(dòng)性、穩(wěn)定
性和觸變性即使溫度在 150℃以上仍能降低失水。防止大量水分從泥漿進(jìn)入油層提高了
原油的產(chǎn)量。高粘度、高取代度 CMC 適用于密度較小的泥漿低粘度高取代度的 CMC 適
用于密度大的泥漿。CMC 還可做油田三次化學(xué)采油的稠化劑、成膠劑在油田壓裂、堵水
調(diào)剖、酸化作業(yè)中有明顯的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)作用。
四應(yīng)用于建筑、涂料、陶瓷工業(yè)
(1)用作建筑混凝土的緩凝劑在混凝土中加入 CMC 后具有明顯的增稠、保水作用。
可延長(zhǎng)混凝土的凝結(jié)時(shí)間提高混凝土初期強(qiáng)度避免建筑物體出現(xiàn)裂紋。另外還可做混凝
土的泵送劑保持商品混凝土拌合物不泌水、不離析提高混凝土的勻質(zhì)性(2)用作建筑
內(nèi)外墻仿瓷涂料具有黏結(jié)、增稠、懸浮作用(3)用于陶瓷中 坯體專(zhuān)用型 CMC 對(duì)泥料
的可塑性和生坯的抗折強(qiáng)度增效顯著減少生坯的破損率CMC 在釉漿中主要作為一種粘
結(jié)劑使用同時(shí)還具有懸浮及解凝作用作為解凝劑可提高釉漿的流動(dòng)性控制釉漿觸變
性CMC 還可最為保水劑使釉層干燥均勻形成平坦致密的釉面燒后釉面平整光滑。
CMC 也被用于可作為濕度傳感器的多孔性陶瓷中。
五應(yīng)用于在造紙行業(yè)中
CMC 在造紙行業(yè)用作紙張施膠劑,可明顯地提高紙張的干強(qiáng)度和濕強(qiáng)度及耐油性、吸墨
性和抗水性。在抄造過(guò)程中作濕強(qiáng)劑在紙漿中加入 CMC 能增強(qiáng)紙張的抗張力增大揉
性在涂布紙中作分散劑、膠粘劑可使顏料及纖維充分分散在造紙行業(yè)水處理過(guò)程中作
絮凝劑。
六應(yīng)用于紡織、印染工業(yè)
在紡織工業(yè)中用作上漿劑、印染漿的增稠劑、紡織品印花及硬挺整理,用于上漿劑能提高
溶解性及粘變,并容易退漿。CMC 對(duì)大多數(shù)纖維均有粘著性,能改善纖維間的結(jié)合,其粘度的
穩(wěn)定性能確保上漿的均勻性,從而提高織造的效率。還可用于紡織品的整理劑,特別是永久性
的抗皺整理,給織物帶來(lái)耐久性的變化。
此外CMC 還可用于一系列日用化學(xué)品中如牙膏、洗發(fā)水、沐浴露、洗手液和鞋油
等作為穩(wěn)定劑、乳化劑起到增稠、防止不溶性物質(zhì)沉降的作用在煙草行業(yè)中CMC 在
制造香煙的再生煙葉中作為粘合劑和成膜物CMC 對(duì)人體無(wú)毒副作用還被用于醫(yī)藥、化
妝品中CMC 在其它一些工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也有應(yīng)用。如今CMC 已有兩百多種應(yīng)用。
隨著對(duì)可再生資源的利用不斷增加CMC 將變得日益重要。一方面利于可持續(xù)發(fā)展
另一方面纖維素?fù)碛杏勺匀唤绾铣傻莫?dú)特結(jié)構(gòu)是高級(jí)產(chǎn)品的優(yōu)良基礎(chǔ)。纖維素是世界上
最豐富的可再生高聚物據(jù)估計(jì)每年通過(guò)光合作用生成的纖維素達(dá)到 1091012t使 CMC
的制備得到源源不斷的原料供給。CMC 將具有相當(dāng)廣闊的發(fā)展前景。
CMC的具體作用
羧甲基纖維素是一種可溶于水的高分子結(jié)構(gòu)的纖維素醚無(wú)嗅、無(wú)味、無(wú)毒白色或微
黃色的顆粒絮狀粉末溶于水為透明體具有良好的乳狀、打散、懸浮和粘結(jié)作用廣泛應(yīng)
用于石油、化工、洗滌劑、陶瓷、卷煙、印染、紡織、食品、醫(yī)藥、電焊條等行業(yè)有“工
業(yè)味精”之稱(chēng)。
CMC的用途非常廣泛、無(wú)毒、無(wú)腐蝕、對(duì)人體無(wú)害不污染環(huán)境、粘結(jié)力強(qiáng)、不霉變、
不生蟲(chóng)可作為乳化劑、增稠劑、穩(wěn)定劑、上漿劑、成膜劑、粘結(jié)劑等
1、建筑裝飾的應(yīng)用噴在大白、噴刷石灰漿、調(diào)石膏膩?zhàn)?、調(diào)水泥膩?zhàn)?、滑石粉膩?zhàn)印?21
膩?zhàn)臃?、仿瓷膩?zhàn)?、涂料噴涂、滾涂、彈涂、刷涂、美術(shù)飾面、抹灰、裱糊壁紙、貼墻布、
地磚、瓷磚、陶瓷錦磚等。
2、合成洗滌劑和肥皂工業(yè)的應(yīng)用CMC是合成洗滌劑最好的活性助劑。用于洗滌劑中主要
是利用它的乳化和防護(hù)膠體性質(zhì)在洗滌過(guò)程中它產(chǎn)生陰離子可同時(shí)使被洗物表面與污垢粒
子都帶負(fù)電荷這樣污垢粒子在水相中有分相性與固相被洗物表面有排斥性因此能防止
污垢再沉積于被洗物上可使白色織物保持白度有色織物色澤鮮艷。CMC對(duì)于合成洗滌
劑的其他優(yōu)點(diǎn)是有助洗作用特別是在硬水中洗滌棉織物效果最好。能穩(wěn)定泡沫不僅節(jié)
省洗滌時(shí)間又可反復(fù)使用洗滌液洗后織物有柔和感減少對(duì)皮膚的刺激。CMC用于漿狀
洗滌劑后除上述作用外還具有穩(wěn)定作用使洗滌劑不沉淀。在制造肥皂時(shí)加入適量的
CMC可使質(zhì)量提高其機(jī)理和優(yōu)點(diǎn)除與上述合成洗滌劑相同外還可使皂料柔軟便于加
工壓制壓出的皂塊光滑美觀。CMC有乳后作用可使香料、染料均勻發(fā)布于肥皂中所以
特別適用于香皂。使用方法是用頭一二天先調(diào)制好10%的透明膠狀的CMC漿一般用量
為一百公斤干皂片0.5-3公斤具體用量須視肥皂質(zhì)量決定濃漿可與香料、染體同時(shí)投入
混合機(jī)中然后與干皂片充分混和后壓制。皂片含鹽量高或松脆的宜多加些但使用過(guò)量將
使皂料太濕不易加工壓制壓出的也易受潮軟化。HS2型和HS3型CMC均適用于制皂。
3、石油鉆井等工程泥漿中的應(yīng)用在鉆探和石油鉆井工程中必須配制良好的泥漿以保證
鉆井正常運(yùn)轉(zhuǎn)。良好的泥漿必須有適宜的比重、粘度、觸變性、失水量等數(shù)值這些數(shù)值隨
地區(qū)、井深、泥漿類(lèi)型等條件有各自的要求在泥漿中使用CMC即能調(diào)節(jié)這些物理參數(shù)
如降低失水量調(diào)整粘度增加觸變性等等。
含有CMC的泥漿能使井壁形成薄而堅(jiān)滲透性低而降低失水率減少因泥漿的失水滲入地
層引起的縮徑、崩塌等現(xiàn)象。含有CMC的泥漿很少受霉菌影響?yīng)ヒ虼瞬?nbsp;
需要保持很高的PH也不必使用防腐劑相應(yīng)地減少其他化學(xué)劑用量。
使用時(shí)應(yīng)將CMC溶于水中配成溶液加至泥漿中。CMC也可配合其它化學(xué)劑共同
加入泥漿中。
4、紡織印染工業(yè)的應(yīng)用。紡織工業(yè)近年來(lái)已大量應(yīng)用CMC代替淀粉作為上漿劑。實(shí)踐證
明CMC上漿不僅節(jié)約了大量的糧食和油脂而且比用淀粉、動(dòng)物膠等優(yōu)越得多。在棉、絲、
毛及化學(xué)纖維、合成纖維或混紡織物、經(jīng)紗上用CMC作粘料有下列優(yōu)點(diǎn)CMC水溶液清
徹、透明、均勻、具有良好的穩(wěn)定性用泵循環(huán)或攪拌
都無(wú)變化可按生產(chǎn)需要隨時(shí)取用。CMC水溶液富有粘性和薄膜形成性可在經(jīng)紗表面上形
成光滑、耐磨、柔韌的薄膜、能忍受織機(jī)的絕強(qiáng)力為高速生產(chǎn)提供有利條件。用CMC水
溶液處理的紗易干燥、有光澤、手感柔和。
印花色漿CMC作為增稠劑、乳化劑應(yīng)用于印花色漿中。特別適宜于絲綢印花色漿。在
人造纖維織物如醋酸纖維的印花色漿中應(yīng)含有高沸點(diǎn)溶劑、染料、水及足夠的增稠劑。CMC
即是增稠劑又是乳化劑印花色漿中加入CMC有下列優(yōu)點(diǎn)
(1)顯著提高印花的鮮艷度。因一般漿料洽色是以水為媒介的CMC吸濕性強(qiáng)
故能增加洽色率提高鮮艷度。(2)滲透性好。CMC漿的滲透性比淀粉漿好特別是需要深且
透的織物如喬其立絨的拷花不僅吃色深透且可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。
(3)易于退漿質(zhì)感柔軟。(4)改善色漿的穩(wěn)定性。CMC不易發(fā)霉變質(zhì)故色漿比用淀粉等穩(wěn)
定。(5)粘著性強(qiáng)。在手工印花中如尼隆織物多數(shù)是很薄的用一般粘結(jié)劑很難使它貼緊
于平板上因而常會(huì)穹起難于印刷用CMC就能平伏地緊貼于平板上有利于操作。
5、造紙工業(yè)的應(yīng)用CMC具有薄膜形成性在造紙工業(yè)中可用作紙面平滑劑、施膠劑、在紙
漿中加入0.1-0.3%CMC能使紙?jiān)鰪?qiáng)張力40-50%增大揉性4-5倍
同時(shí)紙質(zhì)均勻印刷時(shí)油墨容易滲入印刷物邊緣清晰。
6、陶瓷工業(yè)的應(yīng)用CMC具有良好的粘結(jié)性和薄膜形成性它能增強(qiáng)釉藥和陶瓷的結(jié)合力
防止釉藥脫落并能促進(jìn)釉藥擴(kuò)散。CMC可作為燒結(jié)成型的粘結(jié)劑并可作為陶瓷固色劑。
7、應(yīng)用于食品工業(yè)CMC無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒能長(zhǎng)期保存不腐敗粘度高、保形力強(qiáng)、易
于溶解可用于食品的加工。如作為粘性劑、增稠劑、穩(wěn)定劑、固形劑、薄膜形成劑等等之
用。
8、應(yīng)用于涂料工業(yè)CMC可作水溶性涂料??勺魃夏z或調(diào)節(jié)粘度。在油漆印刷
中作為乳化劑、穩(wěn)定劑。
9、 應(yīng)用于醫(yī)藥及日用化學(xué)工業(yè)CMC對(duì)人體無(wú)毒害能長(zhǎng)期保存具有保護(hù)膠體特性
在醫(yī)藥上逐漸得到了應(yīng)用。如作注射用青霉素不溶性鹽的懸浮分散劑X光用藥物硫酸鋇、
氧化鈦等的分散劑用作為軟膏、錠劑的基料又作乳化劑、
增稠劑、粘結(jié)劑等等。
羧甲基纖維素鈉 羧甲基纖維素鈉簡(jiǎn)介 羧甲基纖維素鈉(NaCMC 或簡(jiǎn)稱(chēng) CMC)是一種水溶性纖維素醚,可使大多數(shù)常用水 溶液制劑粘度在幾 cP 到幾千 cP 之間變化。 NaCMC 的簡(jiǎn)化分子式如下: Cell-O-CH2-COONa NaCMC 由一氯乙酸與堿纖維素相互反應(yīng)而得。堿纖維素本身是由纖維素與氫氧化 鈉反應(yīng)產(chǎn)生的。堿纖維素的步驟對(duì)于簡(jiǎn)化醚化劑與纖維素鏈之間的反應(yīng)是必須的。取 代度(DS)和聚合度(DP)是各等級(jí) NaCMC 的典型指標(biāo)。 1.取代度和溶解性 取代度指連接在每個(gè)纖維素單元上的羧甲基鈉基團(tuán)平均數(shù)量。纖維素分子上的葡 萄糖酐有三個(gè)醇基:一個(gè)伯醇,兩個(gè)仲醇。三個(gè)醇基都能與氯乙酸鈉發(fā)生反應(yīng)。伯醇 基團(tuán)反應(yīng)活性最大,因此取代基首先會(huì)取代此基團(tuán)使反應(yīng)物分子變長(zhǎng)。取代度的最大 值是 3,但是在工業(yè)上用途最大的是取代度在 0.5 到 1.2 之間變化的 NaCMC。 取代度為 0.2-0.3 的 NaCMC 與取代度為 0.7-0.8 的 NaCMC 的特性存在著很大的區(qū) 別。前者只是部分溶于 PH 值為 7 的水,但后者是可完全溶解的。在堿性條件下情況正 好相反。 2.聚合度和粘度 聚合度指纖維素鏈的長(zhǎng)度,決定著粘度的大小。纖維素鏈越長(zhǎng)粘度越大,NaCMC 溶液也是如此。 NaCMC 分子呈現(xiàn)出線(xiàn)性結(jié)構(gòu),因此能夠形成高粘度溶液。粘度反映了分子間的相 互作用力。 因此,選擇聚合度不同的產(chǎn)品,制成 1%的 NaCMC 水溶液,在 25℃時(shí),粘度在幾 cP 到幾千 cP 之間。 3.粘度 改變 NaCMC 水溶液的濃度可獲得粘度高度變化的溶液。 涉及 NaCMC 的粘度時(shí),有三個(gè)因素必須考慮: λ 溶液濃度 λ 測(cè)量時(shí)的溫度 λ 所使用的粘度計(jì)的類(lèi)型 很顯然,濃度或溫度的變化可以改變最終溶液粘度。NaCMC 溶液是非牛頓液體, 當(dāng)剪切力增強(qiáng)時(shí)其表觀粘度降低。在攪拌停止后,粘度成比例增加直到保持穩(wěn)定。也 就是說(shuō),溶液具有觸變性。這是非常重要的現(xiàn)象,在攪拌前和攪拌后,NaCMC 溶液粘 度變化很大。因此嚴(yán)格按照制造商推薦的測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量是非常重要的。 NaCMC 作為吸水性膠體,具有所有膠體的特性。此外 NaCMC 溶液還可用于粘合劑, 膠化劑,穩(wěn)定劑和分散劑以及成膜劑。 羧甲基纖維素鈉的特性 1.溫度的影響 干態(tài)的 NaCMC 能夠耐 140-150℃以下的溫度幾分鐘。和大多數(shù)溶液一樣,當(dāng)溫度 升高時(shí) NaCMC 溶液粘度降低。但是這些溶液在加熱時(shí)保持穩(wěn)定,在冷卻后粘度又會(huì)回 到初始粘度。 2.酸堿的影響 NaCMC 是一種具有較強(qiáng)酸性的酸。如果用強(qiáng)酸處理 NaCMC,會(huì)釋放出游離酸 HCMC。 這種酸不溶于水。 注意析出的情況只發(fā)生在 PH 值較低的情況下(大約為 2.5),如果 PH 值超過(guò)這 個(gè)值就不會(huì)產(chǎn)生析出的情況,例如在 PH 值為 3.5 的醋酸介質(zhì)中。 NaCMC 可作為緩沖器和離子交換器。如果 PH 值保持在上述的限度內(nèi),可以向水溶液中 添加少量的酸,而不引起溶解性的變化。 3.鹽的影響 某些金屬鹽與 NaCMC 反應(yīng),析出相應(yīng)的纖維素羥乙酸金屬鹽。鋁鹽,錫鹽和鉛鹽, 高鐵鹽,銀鹽,銅鹽和鋯鹽都會(huì)發(fā)生此反應(yīng)。 NaCMC 不會(huì)和鈣鹽和鎂鹽反應(yīng)而沉淀,所以可以用于硬水。 弱濃度堿金屬鹽的存在通常會(huì)降低溶液的粘度,但強(qiáng)濃度的堿金屬鹽的存在將增加溶 液的粘度,在有些情況下甚至引起膠凝作用。 4.抗溶劑性 NaCMC 不溶于有機(jī)溶劑。 雖然可能產(chǎn)生一些溶脹反應(yīng),但 NaCMC 不會(huì)溶解。不過(guò)可以在 NaCMC 溶液中加入 一定百分比的水溶性有機(jī)溶劑(通常是 30-40%),例如: λ 丙酮 λ 甲醇或乙醇 λ 二惡烷 λ 乙二醇乙酸酯 5.含水量 是一種易潮濕的物質(zhì)。放置在空氣中,干燥的 NaCMC 吸收 12%-25%的水分(取決 于空氣的濕度和選擇的等級(jí))。 為了避免在給定的時(shí)間段因含水量的變化而導(dǎo)致活性物濃度的改變,NaCMC 應(yīng)儲(chǔ)存在 原始包裝中或密封容器內(nèi)。建議儲(chǔ)存在干燥的地方。 本工藝可生產(chǎn)兩種 NaCMC 純凈級(jí)(PCMC) NaCMC 含量很高,只含有少量的鹽。 工業(yè)級(jí)(TCMC) 含有一定比例堿性鹽和中性鹽的反應(yīng)副產(chǎn)品。 純凈級(jí)和工業(yè)級(jí)的 NaCMC 有幾種型號(hào),其外觀、活性物質(zhì)的濃度、取代度和粘度有所 不同。 NaCMC 的應(yīng)用領(lǐng)域 NaCMC 有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。通常用作水溶膠,增稠劑,懸浮劑,成膜活性劑,乳 化穩(wěn)定劑,上漿劑,涂布劑,膠粘劑、保護(hù)性膠體等。 通過(guò)調(diào)節(jié) NaCMC 的以下特性,產(chǎn)品可以適應(yīng)各種不同的用途: λ 活性物質(zhì)濃度(純度) λ 粘度 λ 取代度 λ 使用劑量 λ 產(chǎn)品使用的應(yīng)用條件 1.洗滌劑 NaCMC 是粉劑洗滌劑的基本成分,特別是無(wú)磷粉劑。它有膠體的特性,可以阻止灰塵 污染紡織纖維,在使用合成洗滌劑的時(shí)候經(jīng)常發(fā)生這樣的情況。它可以穩(wěn)定泡沫,保 護(hù)雙手。NaCMC 可以加入到非離子液體洗滌劑中,同樣可以防止紡織纖維重復(fù)吸收灰 塵。NaCMC 也可用作增稠劑,穩(wěn)定劑,肥皂和洗衣粉的粘合劑和增塑劑。 2.鉆探 NaCMC 可用作鉆探泥漿的基本添加劑,作為保護(hù)性膠體和粘度調(diào)節(jié)劑,并減少濾液。 還可以開(kāi)發(fā)專(zhuān)用型號(hào)以使鉆機(jī)適應(yīng)泥漿的特性。 NaCMC 用于石油和天然氣鉆探,鉆水井,鉆孔,空心鉆,水平鉆以及鉆礦。 3.涂裝 NaCMC 對(duì)于填料和石膏是一種良好的粘合劑,可用于增厚和穩(wěn)定乳膠漆。 4.造紙業(yè) a) 表面處理 λ 紙板和輕紙板的表面處理 λ 涂層紙板的表面處理 λ 膠版紙的表面處理 λ 改善上述紙張的技術(shù)特性 λ 改善淀粉成膜構(gòu)造 λ 抗遷移效果 λ 硅化紙 λ 耐油牛皮紙 λ 可再生紙 λ 用于咖啡和茶包裝的特種紙 λ 其他特種紙 b) 涂料 λ 保水 λ 粘合性 λ 改善熒光增白劑的效果 λ 加入到原料中,可以改進(jìn)紙張的機(jī)械特性。 5.建筑材料 由于 NaCMC 的塑化性,通常用于傳統(tǒng)的石膏料。它也減慢了硬化過(guò)程,因此混合后可 以延長(zhǎng)石膏的使用時(shí)間。 6.紡織品 NaCMC 是棉花、人造絲、亞麻布、黃麻和羊毛以及人造纖維的良好的上漿劑。它可涂 在沙布上,在織布的的過(guò)程中起保護(hù)作用,保留良好的彈性,改善平滑性。 NaCMC 也是一種良好的整理劑,與大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品兼容。它改善了纖維的觸感并使之 保持自然鮮艷的顏色。 某些品種的 NaCMC 也是某些漿料非常有效的增厚劑。 7.壁紙漿糊 NaCMC 很適合粘貼壁紙。這種糊劑很容易制備和使用。它不容易污染壁紙或使之退色, 粘著效果很好。 8.壁紙 用于印刷壁紙時(shí),NaCMC 是良好的顏料粘合劑。 9.制陶 NaCMC 用于釉質(zhì)的粘合劑和增稠劑。也用于陶瓷泥坯的粘合劑和塑化劑。 10.食品工業(yè) NaCMC 在食品工業(yè)有很多應(yīng)用: 它是冰激凌的穩(wěn)定劑,果醬和果凍、果脯等的增稠劑。它用于糖,果汁,食品,面包, 冷凍食品,罐頭食品,速食食品,飲料等等。NaCMC 廣泛用于大部分的牛飼料,雞飼 料,寵物飼料,魚(yú)飼料中。 11.制藥 NaCMC 在多種藥劑中用作賦形劑。對(duì)于某些乳劑和懸浮液,它可作為極好的穩(wěn)定劑, 也用于軟膏的基料和各種抗生素的載體。在片劑、糖衣以及眼/耳/鼻滴劑中也很常用。 12.化妝品 NaCMC 用作牙膏增稠劑,用于護(hù)膚霜和洗發(fā)膏,沐浴液和香波。 13.電極 專(zhuān)用于電極應(yīng)用的 NaCMC,在擠出時(shí)加入鍍層電極化合物中作為粘合劑,塑化劑,整 理劑。 14.農(nóng)業(yè)——殺蟲(chóng)劑和殺菌劑 NaCMC 在殺蟲(chóng)劑和殺菌劑中用作增稠劑和穩(wěn)定劑。采用飛機(jī)噴灑時(shí),它可以延長(zhǎng)藥效。 15.清潔用品 NaCMC 良好的增稠性、穩(wěn)定性和成膜性使之成為許多清潔用品不可缺少的成分。 16.乳劑/懸浮液 在許多乳劑和懸浮液中,NaCMC 作為增稠劑。它有某種乳化性,特別適用于礦物油。 由于這些特性,它也能用在懸浮聚合中。 17.其他應(yīng)用領(lǐng)域 ν 制造防火產(chǎn)品 ν 生產(chǎn)牲畜飼料和獸醫(yī)產(chǎn)品(活性粒子懸浮劑) ν 石墨懸浮劑(潤(rùn)滑劑) ν 水處理 ν 粉筆和鉛筆芯 ν 礦物或植物纖維的噴涂涂飾劑(NaCMC 作為粘合劑) ν 鑄造型芯的制備 ν 洗衣粉 ν 苛性蘇達(dá)清潔劑的增稠 這只是 NaCMC 應(yīng)用領(lǐng)域中的一小部分,更多可能的應(yīng)用正在研究中。 商業(yè)前景 近幾年 NaCMC 特別是 PCMC 的價(jià)格和需求呈現(xiàn)穩(wěn)定的增長(zhǎng)。而 TCMC 的價(jià)格相對(duì)保 持穩(wěn)定。 全世界 NaCMC 的總產(chǎn)量約 32 萬(wàn)噸。包括 157000 噸/年 TCMC 和 162000 噸/年 PCMC(2000 年的數(shù) 據(jù))。PCMC 的生產(chǎn)規(guī)模仍然無(wú)法滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。 西歐、 美國(guó)和日本是最大的市場(chǎng), 占世界市場(chǎng)總額的 75%。 據(jù)估計(jì)在這些區(qū)域 2005 年以前的年增長(zhǎng)率為 2%。 其他地區(qū)的市場(chǎng)增長(zhǎng)預(yù)計(jì)為 3%以上,主要表現(xiàn)在亞洲,南美,中東市場(chǎng)的增長(zhǎng)。 這也是為什么 CMC 和纖維素醚類(lèi)物質(zhì)雖然早已成為日常用品,而市場(chǎng)仍然不斷增長(zhǎng)的 原因。 處于經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)期的中國(guó),目前 CMC 產(chǎn)品正在以 10%的年增長(zhǎng)率發(fā)展。歐洲 2 億人口每年消耗 CMC 在 20 萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)中國(guó)在近 5 年內(nèi)需求會(huì)增長(zhǎng)到 8-10 萬(wàn)噸,市場(chǎng) 前景還是比較樂(lè)觀。本項(xiàng)目的產(chǎn)品具有高附加值、成長(zhǎng)性良好的市場(chǎng)。 本技術(shù) NaCMC 產(chǎn)品等級(jí) 該工藝的最大特色之一是可以生產(chǎn)的多種 NaCMC,有非常高的生產(chǎn)靈活性。 TCMC DS 值:0.3-1.3 pH 值:6.5-12(可調(diào)) 粘度:10-10000cP(2%的溶液,25℃,布氏粘度計(jì)) 純度:55%~80%(取決于配方或添加劑) PCMC DS 值:0.6-1.3 pH 值:6.5-8(可調(diào)) 粘度:10-5000cP(1%的溶液,25℃,布氏粘度計(jì)) 純度:>=99.5%(可達(dá)到 99.8%或更高) 關(guān)于純度,可以通過(guò)調(diào)整配方/工藝或混合不同的成品來(lái)得到介乎二者之間的量。成品 粘度主要由使用纖維素的種類(lèi)預(yù)先規(guī)定。 可實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)規(guī)模 以上所述的工藝可適用于 1500 噸/年——30000 噸/年的生產(chǎn)規(guī)模。關(guān)鍵設(shè)備的最 優(yōu)組合是影響生產(chǎn)規(guī)模重要因素。同時(shí)也取決于項(xiàng)目的位置和目標(biāo),并非任意的產(chǎn)量 都有可行性。特別是對(duì)于超過(guò) 10000 噸/年的大規(guī)模的項(xiàng)目來(lái)說(shuō),通常是由多個(gè)較小單 元組合起來(lái)以達(dá)到目標(biāo)產(chǎn)量。 原材料需求 ν 木漿纖維素 ν 棉絨纖維素 ν 氫氧化鈉溶液 ν H2O2 溶液 ν 乙酸 ν 乙醇 主要生產(chǎn)設(shè)施 1. 乙醇存儲(chǔ)和配料 2. 鈉堿液存儲(chǔ)和配料 3. MCA 溶液制劑和配料 4. 纖維素制劑和存儲(chǔ) 5. 反應(yīng)裝置 6. NaCMC 洗滌和萃取 7. NaCMC 乙醇回收裝置(反萃?。?8. NaCMC 干燥裝置 9. NaCMC 混煉和篩選 10. NaCMC 存儲(chǔ)和摻合 11. NaCMC 稱(chēng)重和包裝 12. 乙醇精餾和提純 工藝優(yōu)勢(shì) ν 產(chǎn)品質(zhì)量很高,超過(guò)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有水平,完全符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ν 取代度高且均勻,應(yīng)用范圍大 ν 反應(yīng)時(shí)間短,在高溫下運(yùn)行,產(chǎn)品質(zhì)量相當(dāng)穩(wěn)定 ν 生產(chǎn)成本低于現(xiàn)有國(guó)內(nèi)高純 CMC 生產(chǎn)技術(shù) 技術(shù)來(lái)源 德國(guó) 成熟程度 已工業(yè)化并有多個(gè)工程實(shí)例證明可靠性