羧甲基纤维素及反应原理
羧甲基纤维素
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。
(完整版)羧甲基纤维素 绪论
1。
1羧甲基纤维素（CMC）1。
1.1 羧甲基纤维素简介羧甲基纤维素(简称CMC)是最重要的纤维素醚之一，它是以天然纤维素(浆粕)为基本原料，经过碱化、醚化反应而生成的，是天然纤维素经化学改性得到的一种具有醚结构的衍生物。
分子链上的羧基可以生成盐，即羧甲基纤维素钠（Na-CMC），习惯上将其称为CMC （Carboxymethyl Cellulose），是一种阴离子型醚。
羧甲基纤维素钠一般为粉末状的固体，有时也呈现颗粒状或纤维状，颜色为白色或淡黄色，没有特殊的气味，是一种大分子化学物质,CMC具有很强的引湿性，能溶于水中，在水中形成透明度较高的粘稠溶液[1］。
CMC不溶于一般的有机溶液，例如乙醇、乙醚、氯仿及苯等，但是可以溶于水，CMC直接溶于水中速度较为缓慢，但溶解度还是很大的，并且CMC的水溶液具有一定的粘度[2].固体CMC在一般环境下较稳定,因为具有一定的吸水性和引湿性,在干燥的环境下，可以长期保存[2-3]。
由于CMC具有宝贵的胶体化学性质，所以近年来它被作为乳化剂、上浆剂、粘结剂、稳定剂等而被广泛应用于纺织、石油、合成洗涤剂、牙膏、医药、建筑、陶瓷等工业中。
实践证明，CMC不仅可代替淀粉等物质，节约工业用粮，而且有许多独到之处.因此，它在国民经济中有一定的地位，得到了世界各国的普遍重视[4]。
1。
1。
2 羧甲基纤维素的制备目前，羧甲基纤维素的生产方法可分为两大类,即水媒法和溶媒法。
在反应过程中,加入水作为反应介质的方法叫水媒法，用于生产碱性低质的羧甲基纤维素产品；溶媒法则是以有机溶剂为介质的方法，由于有机溶剂在反应过程中传热迅速、传质均匀，可有效减少碱纤维素的水解逆反应,因此溶媒法副反应少，醚化剂利用率高，所得到的产品纯度高,粘度高,主要用于生产中高品质的羧甲基纤维素产品。
国内生产羧甲基纤维素多采用溶媒法.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。
其中取代度是最关键的指标，决定了CMC的性质和用途。
羧甲基纤维素(CMC)
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。
cmc
CMC的吸湿特性
CMC具有吸湿特性，其吸湿程度与大气温度和相对湿度有关，当到达平衡后，就不再吸湿。
CMC的成膜性
一般情况下，粘度和高分子量的CMC在一定的湿度下制成的薄膜只有强度和高予韧性。使用某些水溶性的树脂作交联剂与CMC的混合液溶成膜，经进一步干燥塑化对理，薄膜可变成不溶干水的产品但经铝盐处理可获水溶性。
2）．将CMC先与白砂糖等干燥的原料，以干法的形式混合，再投入水中溶解。操作时，先将CMC先与白砂糖等干燥的原料按照一定的比例，放在不锈钢搅拌机中，关上搅拌机的顶盖、使搅拌机内的物料处于密闭状态。接着，开启搅拌机，将CMC和其他原料充分拌和。然后，将拌和的CMC混合料缓慢均匀地撒到装有水的配料缸内，并不断搅拌，后面的操作则可以参照上述的第一种溶解方法进行。
CMC化工产品
简介
CMC (中文名：羧甲基纤维素钠，英文名：Carboxyl methyl Cellulose，简称CMC)
产品名称： CMC
产品类别： 原材料及辅料系列--辅料系列
详细说明：
CMC是一种重要的纤维素醚，是天然纤维经过化学改性后所获得的一种水溶性好的聚阴离子纤维素化合物，易溶于冷热水。它具有乳化分散剂、固体分散性、不易腐蚀、生理上无害等不同寻常的和极有价值的综合物理、化学性质，是一种用途广泛的天然高分子衍生物。CMC为白色或微黄色粉末、粒状或纤维状固体，无臭、无味、无毒。CMC具有增稠、分散、悬浮、粘合、成膜、保护胶体和保护水分等优良性能，广泛应用于食品、医药、牙膏等行业。CMC是一种大分子化学物质，能够吸水膨胀，在水中溶胀时，可以形成透明的粘稠胶液，在酸碱度方面表现为中性。固体CMC对光及室温均较稳定，在干燥的环境中，可以长期保存。CMC的优越性能如：增稠性、保水性、代谢惰性、成膜成形性、分散稳定性等，可用作增稠剂、保水剂、粘合剂、润滑剂、乳化剂、助悬浮剂、药片基质、生物基质和生物制品载体等。
羧甲基纤维素羧基含量测定方法
羧甲基纤维素羧基含量测定方法
一、测定原理
羧甲基纤维素（CMC）呈阴离子性，其化学结构中含有相当数量的羧基，通过化学反应可以将羧甲基纤维素中的羧基转化为甲酸，并将甲酸化成二氧化碳和水。
根据产生的二氧化碳的数量，可以计算出羧甲基纤维素中羧基的含量。
二、实验步骤
1、制备0.05mol/L NaOH溶液：用精密天平称取0.2g NaOH，溶解于1000mL去离子水中，制备0.05mol/L NaOH溶液。
3、称取羧甲基纤维素样品：称取1.0g羧甲基纤维素样品，加入研钵中。
4、加入NaOH溶液：用滴定管向研钵中加入15mL 0.05mol/L NaOH溶液，搅拌均匀，静置15min。
6、进行酸度滴定：用0.1mol/L NaOH溶液进行酸度滴定，并记录所加入的NaOH溶液体积。
7、计算含量：根据所用的0.1mol/L NaOH溶液体积计算出羧基含量，并以%表示。
三、实验注意事项
1、所用的NaOH、HCl溶液必须分别校准浓度。
2、NaOH、HCl溶液滴定过程中必须慢慢滴加，尤其是在接近滴定终点时，必须小心滴加。
3、实验中必须戴手套，避免溶液误触眼睛或皮肤。
4、实验结束时，必须将实验室设备及废液妥善处理。
羧甲基纤维素的制备
1、羧甲基纤维素的制备（化学纯）废棉布1、将30% ~ 40%的NaOH 加入碱醚化釜中, 加入10 mL 无水乙醇及少量尿素, 搅匀, 加入5 g 碎棉绒, 在恒温水浴锅中加热至30~ 35 , 反应1~ 2 h 后, 滴加一定量的氯乙酸乙醇溶液, 于40~ 45 恒温反应0.5h, 后升温到70 恒温反应1~ 2 h。
将制备出的物质取样检查, 应全部溶于水并呈透明状。
2、洗涤、干燥取出羧甲基纤维素粗品, 用盐酸将其中和至pH= 7, 用80%的乙醇溶液按照浴比1 ： 4 在40~ 45 的恒温水浴中不间断搅拌洗涤10 min, 共洗3 次, 并将洗涤用过的乙醇回收。
将洗好的产物离心脱醇后放入烘箱内, 在105 下烘燥2 h。
烘干后的羧甲基纤维素为纤维状小颗粒, 无臭、无味。
3、羧甲基纤维素的鉴定按照国家药品标准WS- 10001- ( HD- 0486) - 2002, 将羧甲基纤维素制备成乳胶体溶液。
取30 mL溶液滴加3 mL 盐酸后产生白色沉淀; 取一定体积溶液加入等量氯化钡溶液后产生白色沉淀, 证明所制备的产物为羧甲基纤维素。
4、制备高粘度羧甲基纤维素的优化条件为: 无水乙醇作为溶剂; 浴比为1 ：3; 氢氧化钠质量分数为30%; 氯乙酸乙醇质量分数为30% ; 碱化温度为35~ 40 , 碱化时间为2h; 醚化初期温度为40~ 45 , 后期温度为70 , 醚化时间为2 h。
得到羧甲基纤维素的的粘度值为9326mPa ! s。
2、羧甲基纤维素的制备（废纸）化学纯；原料的精制：将清杂的废纸粉碎后, 按1：3( 质量比) 的比例加入3% NaOH 水溶液打浆, 在80~ 90 时蒸煮2~ 3 h, 洗涤过滤后, 加入过氧化氢溶液进行漂白, 过滤即得到反应原料。
羧甲基纤维素的制备：在带有搅拌装置的三口瓶中, 加入10. 0 g 精制的原料, 加入120 mL 的85% 乙醇水溶液, 混合均匀后加入9. 0 g 氢氧化钠,在35 下恒温搅拌反应90 min, 制得碱性纤维素。
羧甲基纤维素螯合金属离子_概述说明以及解释
羧甲基纤维素螯合金属离子概述说明以及解释1. 引言1.1 概述羧甲基纤维素（CMC）是一种常见的离子聚合物，在化工、环境科学和生物医学领域广泛应用。
羧甲基纤维素具有类似于纤维素的多糖结构，其分子中含有大量的羧酸基团。
这些羧酸基团可以与金属离子形成稳定的螯合络合物。
本文将探讨羧甲基纤维素螯合金属离子的作用机制以及其在环境污染治理和生物医学领域中的应用。
1.2 文章结构本文包括以下几个部分：引言、羧甲基纤维素螯合金属离子的作用机制、羧甲基纤维素螯合金属离子在环境污染治理中的应用、羧甲基纤维素螯合金属离子在生物医学领域中的研究进展以及结论部分。
1.3 目的本文旨在通过对羧甲基纤维素螯合金属离子进行概述和解释，深入探讨其作用机制，并分析其在环境污染治理和生物医学领域中的应用。
通过对近年来相关研究成果的总结，展望羧甲基纤维素螯合金属离子未来可能面临的挑战和发展方向。
最终旨在为相关领域的科研工作者提供参考，推动羧甲基纤维素螯合金属离子在实际应用中的进一步发展。
2. 羧甲基纤维素螯合金属离子的作用机制2.1 羧甲基纤维素的结构特点羧甲基纤维素是一种具有羧基官能团的水溶性聚合物。
其结构特点主要包括含有大量羧酸（-COOH）官能团和部分亲水性的纤维素骨架。
这使得羧甲基纤维素在水中具有较好的溶解性和可调控的表面活性。
2.2 金属离子与羧甲基纤维素之间的螯合反应机制羧甲基纤维素与金属离子之间发生螯合反应，主要通过羧酸官能团上的羟基（-OH）与金属离子形成配位键。
这种配位键可以通过共价键或者氢键形式存在。
在螯合反应中，金属离子和羧甲基纤维素之间的相互作用强度和选择性受多个因素影响，包括：1) 金属离子电荷：带正电荷的金属离子更容易与负电荷的羧酸官能团发生反应，从而形成较为稳定的螯合配合物。
2) 羧酸官能团的数目和空间排布：羧甲基纤维素中含有多个羧酸官能团，这些官能团的数目和排布方式会影响金属离子与之结合的程度和稳定性。
羧甲基纤维素钠生产工艺
羧甲基纤维素钠生产工艺羧甲基纤维素钠是一种常用的表面活性剂，广泛用于制药、化妆品、日用化工等行业。
下面介绍一下羧甲基纤维素钠的生产工艺。
一、原料准备羧甲基纤维素钠的原料主要是纤维素，可以从植物纤维如木质纤维、棉花等中提取。
原料需高纯度，去除其中的杂质和其他有害物质。
二、纤维素预处理将纤维素原料进行碎解、冶炼、脱色、过滤等处理，以得到纤维素的粉状或颗粒状原料。
三、酯化反应将纤维素原料与甲酸进行酯化反应。
该反应在碱性条件下进行，还需要加入催化剂和温度控制剂。
反应过程中，甲酸与纤维素中的羟基发生酯化反应，生成羧甲基纤维素。
该反应需要控制反应温度和反应时间，以确保反应的充分程度。
四、中和酯化反应后，产生的羧甲基纤维素与酸性溶液溶液中的未反应甲酸和生成的酸性物质混合在一起。
此时，需要将体系中的酸性物质中和掉，达到中性或碱性的条件。
可以使用氢氧化钠或碳酸氢钠等碱性物质进行中和。
五、水解经过中和后，产生的羧甲基纤维素钠仍然是颗粒状的，需要进行水解处理。
水解的目的是将颗粒状的羧甲基纤维素钠转化为溶液状，以提高其可溶性和稳定性。
水解的条件包括温度、时间和水解剂的选择等，需要根据实际生产情况进行控制。
六、过滤和脱色水解后的羧甲基纤维素钠溶液中可能存在一些杂质和未反应的物质，需要进行过滤和脱色处理。
可以使用滤网或其他过滤装置进行过滤，去除颗粒状的杂质，然后使用活性炭或其他脱色剂进行脱色，去除颜色和杂质。
七、浓缩和干燥经过过滤和脱色处理后，羧甲基纤维素钠溶液需要进行浓缩和干燥。
可以使用蒸发器或其他浓缩装置将溶液中的水分蒸发掉，使溶液浓度达到要求。
然后，将浓缩后的溶液进行干燥，得到固体的羧甲基纤维素钠产品。
以上就是羧甲基纤维素钠的生产工艺。
在实际生产中，还需要结合具体工艺条件和设备选择，根据实际情况进行控制和调整。
产品质量的稳定性和纯度控制是生产过程中需要特别注意的问题。
同时，对废水和废气的处理也是生产环节中需要重视的环保问题。
羧甲基纤维素材料的制备与性能研究
羧甲基纤维素材料的制备与性能研究近年来，羧甲基纤维素材料因其优异的性能在材料科学领域引起了广泛的关注和研究。
羧甲基纤维素是一种天然的多糖类物质，可以从植物细胞壁中提取得到。
它具有良好的生物相容性、可再生性和可降解性等特点，被广泛应用于纸浆、纺织、食品、医药等领域。
一、羧甲基纤维素的制备方法羧甲基纤维素的制备方法主要有两种：化学法和生物法。
化学法是将天然纤维经过化学处理，使其表面暴露出羧基，然后与甲醛反应生成羧甲基纤维素。
这种方法制备的羧甲基纤维素具有较高的结晶度和热稳定性，但存在环境污染和对工人健康的风险。
生物法是利用酶的作用将天然纤维中的纤维素水解为纤维素酚，随后在碱性条件下与甲醛反应生成羧甲基纤维素。
这种方法制备的羧甲基纤维素具有较低的结晶度，但不存在环境污染和对工人健康的风险。
二、羧甲基纤维素材料的性能研究1.力学性能羧甲基纤维素材料具有良好的力学性能，在航空、汽车等领域有广泛的应用。
研究发现，羧甲基纤维素纤维的拉伸强度和断裂伸长率与纤维素的纤维度有密切关系。
纤维度越大，拉伸强度越高，断裂伸长率越大。
2.热性能羧甲基纤维素材料在高温下表现出良好的热稳定性。
研究发现，羧甲基纤维素的热分解温度随着甲醛和羧甲基纤维素的摩尔比的增加而增加。
此外，羧甲基纤维素也具有较低的热导率和热膨胀系数，适用于高温环境下的应用。
3.表面性能羧甲基纤维素材料具有良好的亲水性和表面活性。
研究发现，羧甲基纤维素经过表面修饰后，其亲水性能得到了显著的提高，表面张力也得到了降低。
这使得羧甲基纤维素在纺织、食品等领域有广泛的应用。
4.生物相容性羧甲基纤维素是一种天然的多糖类物质，具有良好的生物相容性。
研究发现，添加羧甲基纤维素的医用材料具有良好的生物相容性和生物可降解性，可以用于制备人工骨骼、软骨修复材料等。
三、羧甲基纤维素材料的应用前景随着人们对环境保护和可持续发展的关注，羧甲基纤维素材料作为一种天然的可再生材料，具有广阔的应用前景。
羧甲基纤维素锂 锂化反应 英文
羧甲基纤维素锂锂化反应英文羧甲基纤维素锂（Carboxymethyl cellulose lithium，简称CMCL）是一种重要的锂盐，由于其独特的化学结构和性质，近年来在锂化反应中得到了广泛关注。
本文将简要介绍羧甲基纤维素锂的概述、锂化反应的原理，以及羧甲基纤维素锂在锂化反应中的应用。
1.羧甲基纤维素锂的概述羧甲基纤维素锂是一种由天然纤维素经过羧甲基化反应得到的产品，具有良好的水溶性、生物降解性和稳定性。
在实际应用中，羧甲基纤维素锂表现出较高的离子导电性和较低的凝胶点，因此被广泛应用于锂离子电池、锂金属电池等能源领域。
2.锂化反应的原理锂化反应是指将锂（Li）原子引入到有机化合物中，形成锂化物的过程。
在有机合成中，锂化反应是一种重要的手段，可以用于构建碳链、调整分子的立体构型等。
锂化反应的原理主要是通过与有机化合物中的活泼氢原子（如醇、酮、酰氯等）发生取代反应，生成锂化物。
3.羧甲基纤维素锂在锂化反应中的应用羧甲基纤维素锂在锂化反应中的应用主要体现在以下几个方面：（1）作为锂盐来源：羧甲基纤维素锂可作为一种可再生、环保的锂盐来源，为锂化反应提供锂离子。
（2）作为催化剂或催化剂载体：羧甲基纤维素锂具有较高的比表面积和良好的热稳定性，可作为催化剂或催化剂载体，提高锂化反应的效率。
（3）作为溶剂：羧甲基纤维素锂在锂化反应中可以作为溶剂，提高反应速率和锂化物的产率。
4.英文介绍Carboxymethyl cellulose lithium (CMCL) is an important lithium salt, which has received extensive attention in lithiation reactions due to its unique chemical structure and properties.CMCL is a product obtained by carboxymethylation of natural cellulose, and it has good water solubility, biodegradability, and stability.In practical applications, CMCL exhibits high ionic conductivity and low gel point, thus being widely used in energy fields such as lithium-ion batteries and lithium metal batteries.5.总结羧甲基纤维素锂作为一种重要的锂盐，在锂化反应中具有广泛的应用前景。
羧甲基纤维素中的亲水基团
羧甲基纤维素中的亲水基团羧甲基纤维素是一种以纤维素为基础的聚合物，其分子结构中含有羧甲基基团（-COOH）。
这些羧甲基基团是亲水性的，可以与水分子形成氢键，使羧甲基纤维素具有良好的亲水性能。
羧甲基纤维素的亲水基团使其在水中可以形成胶体溶液。
羧甲基纤维素分子中的羧基可以与水分子形成氢键，使其在水中具有较好的溶解性。
这种亲水性使羧甲基纤维素可以在水中形成稳定的胶体溶液，因此被广泛应用于湿法纺纱和纺织工艺中。
除了与水分子形成氢键外，羧甲基纤维素的亲水基团还可以与其他亲水性物质进行相互作用。
例如，羧甲基纤维素可以与纤维素纤维表面上的羟基形成氢键，增加与纤维的亲合力，从而提高纤维素纤维的湿强度。
此外，羧甲基纤维素的亲水基团还可以与染料、助剂等有机物相互作用，增加它们在纤维素纤维上的吸附性能。
羧甲基纤维素的亲水基团还具有调节纤维素纤维表面性能的作用。
羧甲基纤维素可以通过改变纤维的表面电荷、亲水性和润湿性等性质，从而影响纤维素纤维的加工性能和使用性能。
例如，羧甲基纤维素可通过调节纤维素纤维表面的亲水性，改变纤维素纤维的湿强度，使其具有更好的湿手感和湿抗拉强度。
此外，羧甲基纤维素还可以与纤维素纤维表面的羟基发生酯化反应，形成酯键，增加纤维素纤维的化学稳定性和抗菌性能。
羧甲基纤维素的亲水基团还可通过调节纤维素纤维的孔结构和孔道性能，改善纤维的透气性和吸湿性。
羧甲基纤维素可以在纤维素纤维表面形成微孔结构，增加纤维素纤维的孔隙度和孔容，提高纤维的透湿性和透气性。
此外，羧甲基纤维素还可以通过吸附空气中的水分子，增加纤维的吸湿性，使其具有更好的湿气调节性能。
综上所述，羧甲基纤维素的亲水基团在纤维素纤维中发挥着重要的作用。
亲水基团使羧甲基纤维素具有良好的溶解性和胶体性，可用于湿法纺纱和纺织工艺中。
亲水基团还可通过与纤维素纤维表面的羟基形成氢键、通过调节纤维素纤维表面性质、调节纤维素纤维的孔结构等方式，改善纤维素纤维的加工性能和使用性能。
羧甲基纤维素钠结构
羧甲基纤维素钠结构
羧甲基纤维素钠（CMC-Na）是一种多糖类化合物，是纤维素经过羧甲基化反应后得到的产物。
羧甲基纤维素钠主要由纤维素基质和羧甲基官能团组成，通过羧甲基官能团的引入，增加了羧甲基纤维素钠的溶解性和溶胀性，使其成为一种具有较好水溶性的化合物。
纤维素+甲醛→甲基纤维素
甲基纤维素+氢氧化钠→羧甲基纤维素钠
羧甲基纤维素钠的结构与纤维素基质的结构相似，但在纤维素基质上引入了羧甲基官能团。
羧甲基官能团是由甲醛与纤维素基质上的羟基反应生成的，其化学式为-CH2COONa。
羧甲基官能团的引入使得羧甲基纤维素钠具有较好的水溶性和溶胀性。
在羧甲基纤维素钠的结构中，纤维素基质由聚葡萄糖单元组成，通过糖苷键连接在一起。
羧甲基官能团以酯键的形式连接到纤维素基质上的羟基上。
羧甲基官能团上的钠离子通过电离形成阳离子和阴离子，增加了羧甲基纤维素钠的水溶性。
羧甲基纤维素钠具有许多特殊的物化性质。
由于其羧甲基官能团的存在，羧甲基纤维素钠在水中能够形成胶体溶液，在一定浓度下具有较高的黏度和凝胶性质。
这使得其在许多工业及生物应用中得到了广泛应用，如食品工业、制药工业、纺织工业等。
总之，羧甲基纤维素钠是一种具有较好水溶性和溶胀性的化合物，其结构由纤维素基质和羧甲基官能团组成。
通过羧甲基化反应，纤维素基质上的羟基得到羧甲基官能团的引入，从而改善了羧甲基纤维素钠的溶解性和溶胀性。
羧甲基纤维素及反应原理
原
(a) 设备：醚化捏合机（同于碱化设备）
三、工艺流程简述 ：
素羧 甲
3、醚化工序：
(b) 反应方程式：
ClCH2COOH + NaOH
ClCH2COONa+ H2O
基 理 生纤
产维 及 反
[C6H7O2(OH)2ONa]n + nClCH2COONa
应
[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n +nNaCl 原
基 理 生纤
产维
及
技术指标：
反
α纤维素
98.5%
应
聚合度
原
不同品号的精制棉有不同的聚
合度
汲湿度（g）
≥150（15g样品）
水份（%）
≤8.0
外观
白色疏松纤维状
一、CMC生产主要原料简介：
2、氯乙酸（或氯乙酸钠）：
分子式 ： ClCH2COOH
技术指标：
项目
一氯含量
二氯含量
一级品指标
≥97.5
维素钠柠檬酸溶液的粘度，其值与水 及
溶液的粘度相比值。柠檬酸溶液浓度 反
（C6H8O7）=0.01mol/L。
应
SVR—
原
制 用规定的NDJ-79旋转式粘度计测定，
羧甲基纤维素钠氯化钠溶液的粘度，
其值与水溶液不粘度的比值。40g/L氯
化钠水溶液。
四、各质量指标的控制：
素羧 甲
(5)
：
AVR
1500L捏造合机 夹套 双拐轴搅拌 （n140r/min n2
产维
21r/min）、夹套。
及
反
应
原
三、工艺流程简述 ：
交联羧甲基纤维素钠崩解原理
交联羧甲基纤维素钠崩解原理交联羧甲基纤维素钠（CMC-Na）是一种常见的离子型纤维素衍生物，具有较强的水溶性和胶体稳定性，在医药、食品、纺织等领域有广泛的应用。
交联羧甲基纤维素钠的崩解原理是指在特定条件下，CMC-Na的交联结构会解开，使其溶解在水中。
交联羧甲基纤维素钠的交联结构主要是由羧甲基纤维素钠分子链之间的交联键连接而成。
这些交联键可以通过化学反应或物理作用力形成。
例如，通过羧甲基纤维素钠分子链上的羟基与其他分子或离子形成氢键，从而使分子链之间相互交联。
此外，还可以通过化学交联剂或热交联的方式形成分子链之间的交联结构。
在交联羧甲基纤维素钠的崩解过程中，水分子通过与交联结构之间的作用力相互作用，逐渐使交联结构解开。
水分子中的氢与羧甲基纤维素钠中的氧形成氢键，从而在一定程度上破坏交联结构。
此外，水分子的热运动也可以通过碰撞和摩擦作用，进一步破坏交联结构。
交联羧甲基纤维素钠的崩解速度受多种因素的影响。
首先是溶液中的温度。
随着温度的升高，水分子的热运动增加，使交联结构解开的速度加快。
其次是溶液中的pH值。
在酸性溶液中，羧甲基纤维素钠分子链上的羟基容易与水分子发生氢键，从而加快交联结构的解开。
而在碱性溶液中，OH-离子与交联结构之间的离子作用力也能加速交联结构的解开。
溶液中的离子浓度、粘度、流动性等因素也会对交联羧甲基纤维素钠的崩解速度产生影响。
高离子浓度会增加溶液的离子强度，从而加强离子与交联结构之间的作用力，使交联结构更难解开。
而高粘度和较低的流动性会使溶液中的水分子难以进入交联结构，从而减慢交联结构的解开速度。
总结起来，交联羧甲基纤维素钠的崩解原理是在特定条件下，水分子通过与交联结构之间的作用力相互作用，逐渐使交联结构解开。
温度、pH值、离子浓度、粘度和流动性等因素都会影响交联结构的解开速度。
对于CMC-Na的应用来说，了解其崩解原理可以帮助我们更好地控制其溶解性能，从而实现更好的应用效果。
羧甲基纤维素 钙离子交联
羧甲基纤维素钙离子交联
羧甲基纤维素（CMC）是一种羧甲基化的纤维素。
在CMC的分子结构中，其羧基与纤维素分子中的食物物质结合，形成具有相对稳定的结构。
CMC的水溶性很好，是一种良好的表面活性剂、凝胶剂和稳定剂。
在食品、医药、化妆品等行业被广泛应用。
CMC的钙离子交联技术是一种新型的CMC结构修饰方法。
这种方法基于CMC分子中的羧基与钙离子之间的作用力，形成一种具有更稳定结构的CMC。
CMC的钙离子交联技术主要包括以下步骤：
1. CMCG的制备：CMC通常是从纤维素中提取得到的，通过一系列化学反应，经过羧甲基化得到CMC。
2. 钙离子处理：在合适的条件下，CMC可以与钙离子结合形成复合物。
通常使用硝酸钙、氯化钙等钙化合物进行处理。
3. 热处理：在一定的温度下进行热处理，可以促进CMC与钙离子的交联反应，形成更稳定的复合物。
通过钙离子交联技术，CMC的分子结构发生变化。
其作用力更强，能够更好地稳定分散液体，提高粘度和黏度，大大提高其稳定性、胶凝性和流变性质，拓展了CMC在各个领域的应用范围。
羧甲基纤维素分解温度
羧甲基纤维素分解温度引言羧甲基纤维素是一种重要的纤维素衍生物，具有在各种工业应用中得到广泛应用的潜力。
其中，羧甲基纤维素分解温度是一个关键的研究领域，对于了解其热稳定性和在高温条件下的应用具有重要意义。
本文将全面、详细、完整地探讨羧甲基纤维素分解温度的相关问题。
羧甲基纤维素的概述羧甲基纤维素是由纤维素经过改性反应得到的一种衍生物，其分子结构中含有羧基和甲基。
羧甲基纤维素具有纤维素的许多特性，如生物可降解性、高强度和低毒性等。
同时，由于羧基和甲基的引入，羧甲基纤维素还具有一些特殊的性质，如亲水性和抗菌性等。
羧甲基纤维素的热性质羧甲基纤维素的热性质包括热分解温度、热稳定性和热解产物等。
其中，热分解温度是一个重要的参数，表示羧甲基纤维素在加热过程中分解的温度。
热稳定性是指羧甲基纤维素在高温条件下是否发生分解，以及分解的速度有多快。
热解产物是指羧甲基纤维素在分解过程中生成的物质，可以通过气相色谱质谱联用技术等手段进行分析。
热分解温度的影响因素羧甲基纤维素的热分解温度受到多种因素的影响，主要包括原料纤维素的性质、改性反应的条件和纤维素的结构等。
原料纤维素的性质原料纤维素的性质对羧甲基纤维素的热分解温度有很大影响。
不同种类的纤维素有不同的结构和化学性质，从而导致其热分解温度的差异。
改性反应的条件改性反应的条件也是影响羧甲基纤维素热分解温度的重要因素。
如反应温度、反应时间和反应物比例等都会对羧甲基纤维素的结构和热性质产生影响。
纤维素的结构纤维素的结构与热分解温度密切相关。
例如，纤维素的结晶度、分子量以及纤维素链的有序性等都会对羧甲基纤维素的热分解温度产生明显的影响。
羧甲基纤维素的热解产物羧甲基纤维素在热分解过程中会生成一系列的热解产物，主要包括低分子量气体、固体残留物和液体产物等。
这些热解产物的生成与纤维素的结构以及反应条件密切相关，可以通过气相色谱质谱联用技术等手段进行分析和表征。
羧甲基纤维素分解温度的研究方法研究羧甲基纤维素分解温度的方法主要包括热重分析、差示扫描量热法和热解产物分析等。
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≥31.0
透明液体,无黑色杂质
一、CMC生产主要原料简介：
5、乙 醇：
分子式 ： C2H3OH
技术指标：
项 目 浓度 (V/V)% 氧化时间 min 外 观
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
指 标
≥31.0
≥20
淡黄色透明液体,无机 械杂质
二、CMC生产方法及原理：
水媒法工艺：
外观
白色疏松纤维状
一、CMC生产主要原料简介：
2、氯乙酸（或氯乙酸钠）：
分子式 ： ClCH2COOH
技术指标：
项 目
一级品指标 合格品指标
一氯含量
≥97.5 ≥96.0
二氯含量
≤1.5 ≤2.5
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
一、CMC生产主要原料简介：
3、氢氧化钠：
四、各质量指标的控制：
：
1、氯化物的产生；
2、浴比和洗涤次数的影响； 3、洗涤时间和温度的影响； 4、洗涤酒浓度的影响
(4)
Cl的 控 制
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
四、各质量指标的控制：
：
5、产品取代度和粘度对洗涤酒浓度的
(4)
Cl的 控 制
要求。
D. S 产 品 粘 度
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
三、工艺流程简述 ：
② 碱纤维素的制备：
[C6H7O2 (OH)3]n + NaOH
H 2O
[C6H7O2(OH)2ONa]n+H2O
A)、把称重好的纤维素原料（精制棉或木浆）撕碎
，投入碱化捏合机内，同时加入50%的液碱和93% 的酒精，10~12分钟完成，在25-40℃温度下进行搅 拌40-60分钟。
是将碱纤维素与醚化剂存在游离碱和水的 条件下进行的反应。
其特点是设备简单、投资少、成本低、产
品质量不均匀、醚效低，生产出产品粘度低。
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
二、CMC生产方法及原理：
1、水媒法生产工艺流程：
纯碱 氯乙酸
烘干 粉碎
纤维素
碱液
氯乙酸钠
碱化
醚化
熟化
包装
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
1.振动给料机 2.空气过滤器 3.进风机 4.热交换器 5.旋风除尘器 6.引 风机 7.进风机 8.空气过滤器
羧 甲 基 7、粉碎、过筛、混料、包装： 生纤 产维 A. 已烘干好的CMC用锤击式粉碎机粉碎； 及素 反 B.再根据粒度要求选用不同目数的筛网过筛 应 ，控制好粒度（细度）； 原 C.为了使产品质量均一、稳定，将各小批号 理
B)、缓慢（30-45分钟）加入一氯醋酸酒精混合液
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
，进行混合降温冷搅，让一氯醋酸充分渗入碱纤维 素内，碱化工序完成。
三、工艺流程简述 ：
③
碱化温度的影响：
碱化反应是放热反应，纤维素对碱的吸附量
和润胀度随碱化温度的降低而增加，温度高 ，纤维素对碱的吸附量减少，不利于碱纤维
羧甲基纤维素 生产及反应原理
主讲：谢建成
2003 年 12月 31日
一、CMC生产主要原料简介：
1、精制棉（纤维素）：
分子式 ： [C6H7O2（OH）3]n
技术指标：
α纤维素 聚合度 汲湿度（g） 水份（%） 98.5% 不同品号的精制棉有不同的聚 合度 ≥150（15g样品） ≤8.0
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
二、CMC生产方法及原理：
2、溶媒法生产工艺及原理：
溶媒法特点：
(1) (2) 反应过程传热、传质迅速、均匀。 主反应速度快，副反应减少，醚化剂利用率较水媒
法高10-20% (3) 反应稳定性、均匀性提高；取代均匀性和使用性能
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n +nNaCl
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
二、CMC生产方法及原理：
2、溶媒法生产工艺及原理：
溶媒法：
又称有机溶剂法，是在存在有机溶剂作 反应介质条件下进行碱化、醚化反应的工艺 方法。按反应稀释剂用量的多少又分为淤浆 法和捏合法（溶剂法或悬浮法）。
分子式 ： NaOH
技术指标：
项 目
NaOH %
外 观
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
指 标
50.2±0.2
透明液体,无黑色杂质
一、CMC生产主要原料简介：
4、盐
酸：
分子式 ： HCl
技术指标：
项 目 总酸度(以HCl计) 外 观
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
指 标
烘干
精制
中和
成品包装
二、CMC生产方法及原理：
反应式：
[C6H7 O 2(OH)3 ]n + nNaOH H2 O [C6H7O2(OH)2ONa]n+H2O
+ 2ClCH2COONa +H2O +CO2 Na2CO3 [C6H7O2(OH)2ONa]n + nClCH2COONa
2ClCH2COOH
(b) 反应方程式：
ClCH2COOH + NaOH ClCH2COONa+ H2O [C6H7O2(OH)2ONa]n + nClCH2COONa [C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n +nNaCl
副反应：
ClCH2COOH +2 NaOH H 2O HOCH2COONa + NaCl+ H2O
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
不同聚合度的精制棉，聚合度越高，生 产出的产品粘度越高；
四、各质量指标的控制：
2、CMC粘度的控制 ：
B. 原料配方比例可控制产品的粘度（碱/醚
(2)
： 粘 度
化剂）；
C. 碱化时间、温度和醚化时间的调整可控
制产品粘度；
D. 添加氧化剂和交联剂可调整产品粘度；
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
羧甲基纤维素钠氯化钠溶液的粘度， 其值与水溶液不粘度的比值。40g/L氯 化钠水溶液。
四、各质量指标的控制：
：
AVR
(5)
和
SVR
的 控 制
羧 甲 基 生纤 提高AVR和SVR的途径：（产品均匀性） 产维 及素 纤维素醚的取代度和取代基分布的均 反 匀性影响到最后产品的使用性能，如 应 溶解速度、透明度、抗盐性，抗酸性 原 、溶液的流变性等。这些性质的好坏 理
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
E. 在碱化、醚化时，添加氮气保护使碱纤
维减少氧化降解可提高粘度。
四、各质量指标的控制：
：
(3)
PH 值 的 控 制 _ 酸 碱 度 _
洗涤过程采用盐酸和氢氧化钠调
整PH值，使产品成为PH=6.5-7.5
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
酒精浓度
酒精浓度
四、各质量指标的控制：
AVR—
(5)
：
AVR
用觃定的旋转式粘度计测定羧甲基纤
和
SVR
的 控 制
维素钠柠檬酸溶液的粘度，其值与水 溶液的粘度相比值。柠檬酸溶液浓度 （C6H8O7）=0.01mol/L。
SVR—
用觃定的NDJ-79旋转式粘度计测定，
2、取代度大小对溶解性能的影响： 3、取代度指标的控制。
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
四、各质量指标的控制：
1、粘度—流动流体内部存在的阻力，它
(2)
： 粘 度
是剪切应力与剪切速率之比（即绝对粘 度η=剪切应力/剪切速率）。
2、CMC粘度的控制 ： A. 根据不同的CMC产品粘度要求，选用
四、各质量指标的控制：
：
AVR
(5)
和
SVR
的 控 制
羧 甲 基 提高AVR和SVR的途径：（产品均匀性） 生 纤 产维 原料的选择 ： 及素 反 聚合度及其分布的影响： 应 碱化、醚化工艺的控制： 原 理
提高取代度来提高产品的均匀性：
四、各质量指标的控制：
CMC产品视比重和粒度的大小与产品
三、工艺流程简述 ：
质量指标大径相近的CMC或根据客户不同要 求选用指标不同的小批，混成大批号以达到 客户所要求的质量指标； D. 最后进入产品包装、入库。
四、各质量指标的控制：
1、取代度—纤维素大分子中，每
(1)
： 取 代 度
个葡萄糖单元上三个羟基参与反应 ，平均取代醚基的个数。理论上最 大取代度为三。
三、工艺流程简述 ：
4、中和洗涤：
目的： 醚化反应完成后，生成粗 CMC中，伴有氯化钠、羟乙酸 钠、乙醇酸钠以及由反应原材 料夹带的杂质，主要是氯化钠 。洗涤目的是清除杂质，漂白 CMC，调整PH值。 设备: 见右图
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
三、工艺流程简述 ：
4、中和洗涤：
羧 甲 基 生纤 产维 及素 反 应 原 理
D：直至CMC中无酒味时（60-90分钟），含水量为 25-35%下料至烘干机烘干。
三、工艺流程简述 ：
6、干燥工序：
烘干是在链条式烘干机或振动流化床上进行 （见设备图），经热风烘干使CMC水份蒸収 ，达到质量所需要求。