高粘度羧甲基淀粉鈉的應(yīng)用和市場(chǎng)前景：
高粘度羧甲基淀粉鈉的應(yīng)用和市場(chǎng)前景，高粘度竣甲基淀粉鈉簡(jiǎn)稱高粘度CMS，是一' 種冷水可溶性的陰離子型淀粉衍生物，具有增稠、 乳化、分散、粘合等優(yōu)良性能。在結(jié)構(gòu)性質(zhì)上與高 粘度羧甲基纖維素相似，具有價(jià)格低、白度好、易 溶解、粒度細(xì)、不結(jié)塊等優(yōu)點(diǎn)。在電焊條、紡織、 印染、造紙、日化、食品、石油、選礦、粘接劑等 領(lǐng)域中，獲得廣泛的應(yīng)用，被譽(yù)為工業(yè)味精。在世 界上，被公認(rèn)為是安全、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的化工助劑， 是原化工部“九五”計(jì)劃重點(diǎn)開發(fā)的精細(xì)化工產(chǎn)品。
1高粘度CMS的制備方法
高粘度CMS是在堿性介質(zhì)中淀粉與一氯乙酸發(fā) 生雙分子親核取代反應(yīng)而制成的。其反應(yīng)式如下。 主反應(yīng)：
StOH+NaOH —^StONa+I^O
NaOH
StONa+ClCH2COOH
StOCH2COONa+NaCl+H2O
副反應(yīng)：
CICH2COOH+NaOH —HOCH2COOH+NaCl
在反應(yīng)器中加入400 L乙醇（95%)、28 kg氯 乙酸、14 kg堿，攪拌升溫到45 ~48°C之間，保溫 2 h，加入催化劑，攪拌10 min,加入14kg 5咸，升 溫到60 °C，反應(yīng)8h離心分離，用80%的乙醇洗 滌后再離心分離，烘干得成品。
高粘度CMS的制備方法主要有水媒法、干法 和有機(jī)溶媒法3種。
(1)水媒法此法的主要特點(diǎn)是用水作為反應(yīng) 介質(zhì)，高粘度羧甲基淀粉鈉的應(yīng)用和市場(chǎng)前景，制備取代度（DS)低于0. 1的產(chǎn)品。由于產(chǎn) 物不溶于水，可直接獲得顆粒狀產(chǎn)品，水媒法所得 的產(chǎn)品含鹽量低，醚化劑利用率低，產(chǎn)率也不高。 乙酸及催化劑按比例投入到類似球磨機(jī)或干粉混合 器的反應(yīng)設(shè)備中混勻加熱，并向干粉中噴灑適量的 水，由于反應(yīng)始終處于粉末狀態(tài)，故名干法。本法 工藝過程簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)便，反應(yīng)器 空間利用率高，工時(shí)、能耗低，無三廢排出，是一 種經(jīng)濟(jì)高效的生產(chǎn)工藝。但在固相體系中試劑小分 子很難滲透到淀粉的顆粒內(nèi)部，因此產(chǎn)物的取代度 一般不高，且取代度僅分布于顆粒表面。
(3)有機(jī)溶媒法有機(jī)溶媒法工藝特點(diǎn)是淀粉 在堿化及醚化反應(yīng)中均用低碳醇（如甲醇、乙醇、
異丙醇等）作為溶劑及媒介。工業(yè)上主要是采用此 法生產(chǎn)。反應(yīng)工藝流程見圖1。
圖1有機(jī)溶媒法反應(yīng)工藝流程圖
2高粘度CMS產(chǎn)品的用途
2. 1電焊條工業(yè)
利用高粘度CMS的粘結(jié)性、成膜性和膠凝性， 將其加入到電焊條涂料中可作為粘結(jié)劑和支撐劑。 在生產(chǎn)過程中，顯著改善了堿性低氫焊條的壓涂性 能，壓力穩(wěn)定，不偏心，表皮光滑，磨頭磨尾良好， 提高了焊條表面的光潔度，使外觀質(zhì)量明顯提高。
在施焊過程中，利用它的熱分解性，増加了電 弧吹力的穿透力，獲得滿意的引弧性能，脫渣容 易、飛濺小、電弧穩(wěn)定、焊縫成型美觀，對(duì)電焊條 的性能和化學(xué)成分沒有影響，完全符合美國(guó)、法 國(guó)、挪威、德國(guó)、英國(guó)、日本、中國(guó)、加拿大等8 個(gè)國(guó)家的船檢權(quán)威機(jī)構(gòu)的鑒定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
22食品工業(yè)
増稠劑高粘度CMS用于冰淇淋、冷飲中比 其他増稠劑（如CMC海藻酸鈉）具有更好的穩(wěn) 定性。加入量為0.5沁~1%〇。
穩(wěn)定劑高粘度CMS作穩(wěn)定劑加入果汁、奶 或乳飲料中，可保持產(chǎn)品均勻穩(wěn)定，防止奶蛋白凝 聚，從而提高乳飲料的保質(zhì)期和質(zhì)量。添加量為蛋 白的 10%~ 12%。
保鮮劑將高粘度CM S稀水溶液噴灑到肉類 制品、蔬菜、水果表面，可形成極薄的膜能長(zhǎng)期 貯存，保持食品的鮮嫩。
改良劑高粘度CMS用于面包中，可防止面 包老化，提高貨架期。高粘度羧甲基淀粉鈉的應(yīng)用和市場(chǎng)前景，用于方便面中可使面條表面 光滑、不粘連，口感有筋道，面湯不易變濁。
23紡織印染工業(yè)
經(jīng)紗漿料高粘度CMS具有較好的乳化性， 與許多親水性高分子化合物有很好的混溶性，主要 用于經(jīng)紗上漿的粘附性漿料。對(duì)天然纖維具有較好 的粘附性，可用于中、細(xì)號(hào)棉紗、麻紗、亞麻紗及 滌棉等混紡紗上漿。
印花増稠劑高粘度CM S可以代替海藻酸 鈉、阿可印等做印花糊料，具有冷水可溶、打漿容 易、滲透性好、抱水性好、著色率高、價(jià)格低廉等 特點(diǎn)。
24醫(yī)藥工業(yè)
崩解劑高粘度CMS因結(jié)構(gòu)上具有親水性的羧 甲基（一CH2COOH)及羧甲基鈉（一C^COONa)， 故具有超強(qiáng)吸水性及快速吸水膨脹的效果。適量 (約2% ~ 10%)的高粘度CMS加于固體制劑中， 其強(qiáng)力、快速的吸水特性將水引入固體制劑中増加 毛細(xì)孔，此時(shí)吸水膨脹效果更加明顯，如此反復(fù)吸 水、膨脹、吸水的作用，彳艮快便將完整的固體制劑 崩解為細(xì)水顆粒粉末，増加主成分溶出效果。
血漿高粘度CMS可作為血漿體積護(hù)充劑。 25造紙工業(yè)
由于高粘度CMS膠液透明、細(xì)膩、粘度高、 粘接力大、流動(dòng)性好、溶解性好，具有較好的乳化 主，起増稠粘結(jié)作用，使紙張光澤鮮艷，改善紙張 的印刷性能，并能増加紙張的抗壓與破裂、抗折皺 破裂及耐磨等。如以1%~2%的用量加到紙張配 料中，填充物留著率可由其他配料的42. 6%提高 到50. 8%,破裂強(qiáng)度由3. 49提高到4 39;斷裂長(zhǎng) 度由5 945提高到6 995，撕裂因子由802提高 到 816。
高粘度CMS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、耐油性、吸墨 性和抗水性。
2. 6日用化學(xué)工業(yè)
作為多功能洗滌助劑用于洗滌劑配制，能很好 地封閉重金屬離子，具有良好的懸浮能力、分散能 力以及防止固體污垢再沉積能力。高粘度CMS可 生物降解不會(huì)造成環(huán)境污染。另外，可用作化妝 品和牙膏中的増稠劑。
2. 7石油鉆井
高粘度CMS具有降失水、穩(wěn)定井壁、改善井 眼條件、防塌、絮凝鉆屑等作用。高粘度CMS還 可做為稠化劑在壓裂液中填加。
2.8其他應(yīng)用
高粘度CMS可作為紙張粘合劑、涂料粘合 劑、石印板表面保護(hù)劑、重金屬污水處理螯合
劑等。
3市場(chǎng)前景及發(fā)展建議
3.1市場(chǎng)前景
中國(guó)對(duì)高粘度CMS的研制開始于20世紀(jì)90 年代中期。高粘度羧甲基淀粉鈉的應(yīng)用和市場(chǎng)前景，近年來，在北京、河南、江蘇、河北、 上海、天津、四川、遼寧等省市己有批量生產(chǎn)。生 產(chǎn)廠家有北京好潔力化工公司、河南新鄉(xiāng)第一化工 廠、漯河精細(xì)化工廠、四平第一化工廠等，產(chǎn)量不 足3X104t,形不成規(guī)模效益，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。 調(diào)研表明，國(guó)內(nèi)高粘度CM S的潛在市場(chǎng)為6X 104 t/a以上，其中印染行業(yè)占2X10 t/a左右，食品行 業(yè)占2X104t/a左右，洗滌日化行業(yè)占2X104t/a 左右，醫(yī)藥、粘接劑及其他行業(yè)占2X 103 t/a左 右。可見，從CMS發(fā)展趨勢(shì)的潛力來看，市場(chǎng)前 景十分廣闊。高粘度CMS是變性淀粉的一種，屬 于醚化淀粉，與其他變性淀粉如乙酸酯淀粉、磷酸 酯淀粉、a淀粉、接枝淀粉、陽離子淀粉、酸解淀 粉、氧化淀粉相比具有粘度高、性能更好等優(yōu)點(diǎn)， 市場(chǎng)應(yīng)用量會(huì)更大。在美國(guó)年產(chǎn)約2X 106 t的變性
性.穩(wěn)定性和滲透性，在造紙上用作濕部添加為淀粉僅由10多家大型集團(tuán)公司完成’而中國(guó)年產(chǎn)
約35X 104 t的變性淀粉由300多家企業(yè)生產(chǎn)?？?見，中國(guó)變性淀粉生產(chǎn)裝備、控制水平、規(guī)模與國(guó) 外相比相差懸殊，還有待于進(jìn)一步提高、改進(jìn)。
中國(guó)變性淀粉的產(chǎn)量和銷量己達(dá)到21X 104 t/a我國(guó)原淀粉的產(chǎn)量為265X 1〇4t/a變性淀粉的 產(chǎn)量己接近原淀粉產(chǎn)量的8%，但還遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó) 家14%的水平。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)進(jìn)口變性淀粉 總量為10X104t/a其中（4~5)X104t/a是用 于鰻魚飼料，（5~6)X1〇4t/a用于造紙工業(yè)和食 品工業(yè)。中國(guó)加入WTO后，對(duì)環(huán)保提出了新的要 求，環(huán)保問題成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，一些不滿足環(huán) 保要求的輔料必須加以改進(jìn)。因此，造紙、紡織、 食品等變性淀粉應(yīng)用行業(yè)必將有一個(gè)新的發(fā)展，這 些行業(yè)的工藝改進(jìn)勢(shì)必對(duì)其輔料行業(yè)變性淀粉提出 新的要求，變性淀粉隨之升級(jí)，應(yīng)用量會(huì)有大幅度 提高。
32發(fā)展建議
我國(guó)是玉米產(chǎn)量大國(guó)，總產(chǎn)量居世界第二位。 高粘度CMS是玉米淀粉深加工產(chǎn)品之一，具有原 料來源豐富、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)售價(jià)為15000 元/噸，而成本僅為7 0⑴元/噸左右，附加值很 高，如按年產(chǎn)5 000 t高粘度CMS計(jì)算，則利潤(rùn)為 4 000萬元/年經(jīng)濟(jì)利益十分可觀。但是目前國(guó)內(nèi) 高粘度CMS生產(chǎn)規(guī)模小，品種少，產(chǎn)量不足 3X 104t/a從而制約了高粘度CMS應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā) 展。所以，必須大力培養(yǎng)這方面的人才，加大資金 投入，盡快使高粘度CMS產(chǎn)品系列化、規(guī)?；?/div>
高粘度CMS的生產(chǎn)廠家水平參差不齊，高粘度羧甲基淀粉鈉的應(yīng)用和市場(chǎng)前景，其中 眾多小廠生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)陋，缺少技術(shù)力量，沒有生產(chǎn) 監(jiān)控裝置，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的信 譽(yù)和應(yīng)用單位的信心。所以要加強(qiáng)高粘度CMS生 產(chǎn)中儀表控制和檢測(cè)，對(duì)己建的高粘度CMS工廠 應(yīng)逐步進(jìn)行技術(shù)改造，改善生產(chǎn)裝置水平以及加強(qiáng) 儀表控制和檢測(cè)，以進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。
高粘度CMS研究單位應(yīng)該與生產(chǎn)和應(yīng)用單位 密切合作，試制、研究與應(yīng)用結(jié)合起來，明確研究 產(chǎn)品要求，實(shí)現(xiàn)科研一生產(chǎn)一應(yīng)用一體化，少走 彎路。
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