羧甲基纤维素钠(CMC)的结构与在牙膏中的应用
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。
羧甲基纤维素钠的临界胶束浓度
羧甲基纤维素钠的临界胶束浓度羧甲基纤维素钠（CMC）是一种常用的表面活性剂，在化妆品、食品和药品等领域都有着广泛的应用。
它在水中的溶液中可以形成临界胶束，这是其重要的性质之一。
那么，什么是羧甲基纤维素钠的临界胶束浓度？它的形成机制是什么？它又有着怎样的应用呢？一、羧甲基纤维素钠的临界胶束浓度羧甲基纤维素钠的临界胶束浓度（CMC）是指在溶液中，当表面活性剂的浓度达到一定数值时，使得其能够形成稳定的胶束结构。
这个浓度被称为临界胶束浓度，通常用来评价表面活性剂的胶束形成能力。
在CMC以下，表面活性剂以单分子形式存在；而在CMC以上，表面活性剂开始形成胶束。
CMC是表面活性剂的一个重要参数，可以影响其在溶液中的性质和应用。
二、临界胶束浓度的形成机制临界胶束浓度的形成与表面活性剂的分子结构密切相关。
表面活性剂分子通常由亲水性头基和疏水性尾基组成。
在低于CMC的浓度下，表面活性剂分子以头基朝向水相、尾基朝向水相之外的方式分散在溶液中；当浓度达到CMC时，疏水性尾基之间的疏水相互作用开始增强，导致分子聚集形成胶束结构。
这种过程是由疏水作用驱动的，而且一旦形成的胶束结构会在一定浓度范围内保持稳定。
三、羧甲基纤维素钠临界胶束浓度的应用羧甲基纤维素钠作为一种常见的表面活性剂，在许多领域都有着重要的应用。
例如在医药领域，CMC的浓度可以影响药物的溶解性和释放性能，一些药物的溶解度和释放速度会随着CMC的增加而增加，因此可以通过控制CMC达到控制药物释放的目的。
在食品工业中，CMC 的临界胶束浓度也被广泛应用，比如在乳化和稳定乳液中。
CMC的临界胶束浓度也被应用于油田开采、染料工业中等，可以通过调控CMC 的浓度来改变体系的性质。
个人观点与理解对于表面活性剂的临界胶束浓度，我认为这是一个非常重要的性质，它直接影响着表面活性剂的应用效果。
通过对临界胶束浓度的了解，可以更好地控制表面活性剂的性质和行为，从而优化其在不同领域的应用。
羧甲基纤维素钠(CMC)的结构与在牙膏中的应用
.
提高取代度对CMC的影响
0.7
0.9
1.2
• 更高光泽度（牙膏） • 更顺滑的流动性 • 在低水含量产品中更好的稳定性 • 更高的盐耐受性 • 更低的触变性
.
CMC – 聚合度
• 主要取决于生产工艺和纤维素的选择 • 是影响CMC粘度表现的关键 • 粘度范围可从极低至极高 • （1% 粘度从10 – 12，000 mPas）
.
效应
• 溶解性 • 流动性能 • 保水性 • 表面活性 • 成膜性 • 水化时间
纤维素的结构
• 纤维素大分子的基环是D-葡萄糖以β- 1,4糖苷键组成的大分子多糖
.
羧甲基纤维素钠（CMC）
• CMC是纤维素环上的羟基被羧基取代之后的阴离子产物。
.
羧甲基纤维素钠（CMC）的合成
.
羧甲基纤维素钠（CMC）
• 主要产品特征
• 纯度 • 聚合度（DP 或者分子量） • 取代度（DS） • 取代物分布 • 粒径
.
裁切CMC分子
取代度（DS） 每一葡萄糖单元所携带的羧甲基数目
• 理论值 0 -3
• 实际值： • 0.3-0.6 部分可溶/溶胀 • 0.6-1.0 全部可溶 • 1.0-1.4 在极端的条件下也可溶（强
• 颜色，粒径，溶解性，表面活性等 • 可定制化 • CMC一般不溶解于有机溶剂，但是它可溶于水和不同醇类产品的混合溶液 （醇最大体积占比不超过40%）
.
羧甲基纤维素钠（CMC） – 通用性能
结构
• 链长 • 取代基团的种类 • 取代基团的位置 • 取代度 • 颗粒形态
性能
• 粘度 • 亲水性 • 疏水性 • 粉末特征
• 使牙膏具有触变性 – 这点非常重要，有利于牙膏的灌装， 挤出和刷牙
羧甲基纤维素钠产品简介
级别
产品型号
主要质量指标
代替度(D.S)≥
纯度(%)≥
粘度
2% 25℃mPa.s
PH值
粒度
(60目)≥
干燥减量%≤
工
业
级
IL6
0.50-0.70
55
5-40(注1)
8.0-11.5
80
10
IL8
0.80
75
<300
7.0-9.0
80
8
IM6
0.60
75
300-800
6.0-8.5
80
8
6.0-8.5
80
10
IH6
0.60
92
800-1200
6.0-8.5
80
8
IH8
0.80
92
800-1200
6.0-8.5
80
8
IH9
0.90
97
800-1200
6.0-8.5
80
8
ISH9
0.90
97
>1200
6.0-8.5
80
8
石
油
级
LV-CMC
0.80
80
-
7.0-9.0
80
10
MV-CMC
0.65
85
-
7.0-9.0
80
10
HV-CMC
0.80
95
-
6.5-8.0
牙膏用羧甲基纤维素钠_QB_T2318_2007_
98 50 0.2 ～ 1.5 6.5 ～ 8.5
3.2 杂质 、微生物指标
＊注 :[ 1] 本标准由中华人民共和国国家发展和改革委员会 2007年 12 月 3日发布 , 2008 年 6月 1日实施 。 [ 2] 4.5.1.2中 “扁型称量瓶”应为 “扁形称量瓶 ”, 原文如此 。 [ 3] 4.5.3中 7 行 “把坩锅至于 ”应于 “把坩锅置于 ”, 原文如此 。 [ 4] 4.8.3中 “讯速 ”应为 “迅速 ” , 原文如此 。 [ 5] 4.12.2中 “杂质 (包括 ”应为 “杂质 , 包括 ”, 原文如此 。
然后测定试样溶液的 pH。 测定时试样溶液温度应在 (25 ±1)℃的范围内 。
4.6.4 结果表示
14
牙膏用羧甲基纤维素钠 (QB/T2318 -2007)
2009年第 1期
平行测定值的绝 对差值不大于 0.02pH单位 , 取平行试验结果的算术平均值作为测定结 果 。 4.7 水分的测定 4.7.1 仪器
2
V2——— 滴定消耗氢氧化钠标准溶液的体积 , 单位为毫升 (mL); m——— 经乙醇纯化并干燥后的试样的质量 , 单位为克 (g)。
取代度 (DS)定 义为置换在纤维素每个葡糖酐单元上的羧甲基的平均数目 , 按公式 (3)式计算 。
DS= 1
-0.01.6028B0B……………………………………
3 要求
3.1 感官 、理化指标 感官 、理化指标应符合表 1的规定 。 表1
项 目 感官指标 外观
鉴别测试 细度 (250μm试验筛通过率 )/% 理化指标 黏度 (2%水溶液 )/(mPa· s) 取代度 pH
感官 、理化指标
≥ ≥
要 求 本品为白色或微黄色纤维状粉末 , 目视无杂质
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详细资料
CMC作为一种水溶性食品添加剂，具有增稠、稳定、乳化、赋形等作用，在食品工业中具有广泛的用途。
CMC是英文CarboxyMethylCellulose的缩写，中文名为羧甲基纤维素钠，分子式为C6H7（OH）2OCH2COONa，是天然纤维素经化学改性后得到的纤维衍生物，是重要的水溶性聚合物之一。
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为白色或微黄色粉末、粒状或纤维状固体，无臭、无味、无毒。
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水溶液具有优良的粘结、增稠、乳化、悬浮、成膜、保护胶体、保持水分、抗酶解以及代谢惰性等性能。
CMC水溶液与锡、银、铝、铅、铁、铜及某些重金属相遇时，会发生沉淀反应；CMC水溶液与钙、镁、食盐共存时，不会产生沉淀，但会降低CMC水溶液的粘度。
食用CMC具有增稠、乳化、赋形、保水、稳定等作用。
在食品中添加CMC，能够降低食品的生产成本、提高食品档次、改善食品口感，还能够延长食品的保质期，是食品工业理想的食品添加剂，可广泛用于各种固体和液体饮料、罐头、糖果、糕点、肉制品、饼干、方便面、卷面、速煮食品、速冻风味小吃食品及豆奶、酸奶、花生奶、果茶、果汁等食品的生产之中。
酸性奶饮料是一种调配型的奶饮料，口味表现为甜酸，是一种以水、牛奶（或者奶粉、发酵灭活后的酸奶）、乳化稳定剂、柠檬酸、果味香精、合成色素等为原料，加工而成的饮品。
在酸性奶饮料中使用CMC，可以起到稳定饮料组织状态的作用，具有防止饮料沉淀分层、改善口感、提高耐高温能力等特性。
在生产过程中，有些酸性奶饮料企业采用单一的CMC作为增稠稳定剂；有些企业则将CMC和其他的增稠稳定剂、乳化剂复合在一起，用于酸性奶饮料的生产之中。
牙膏中胶粘剂的成分
牙膏中胶粘剂的成分【主题】牙膏中胶粘剂的成分【导言】在日常生活中，牙膏是我们每天早晚坚持使用的必需品。
但你是否曾好奇过，牙膏中胶粘剂的成分是什么呢？它们起到了什么样的作用？在本文中，我们将深入探讨牙膏中胶粘剂的成分，从简单到复杂、由浅入深地进行介绍，帮助你更好地理解牙膏的构成以及它们在口腔护理中的重要性。
【正文】1. 胶粘剂的定义和作用胶粘剂是一种能够把物体黏贴在一起的物质，常常被运用在工业、医疗等领域。
在牙膏中，胶粘剂的作用是将其他成分黏附在一起，使其形成均匀的混合物，并且能够黏附在牙刷上，方便使用。
2. 牙膏中常见的胶粘剂成分2.1 羧甲基纤维素钠羧甲基纤维素钠是一种非离子性胶粘剂，常常被应用于牙膏中。
它能够有效地与水相溶，并且在口腔中形成粘稠的凝胶状物质，使牙膏可以更好地附着在牙刷上。
羧甲基纤维素钠还具有良好的稠化性能，可以调节牙膏的流动性和黏性。
2.2 酸性胶原蛋白酸性胶原蛋白是牙膏中常见的一种胶粘剂成分。
它具有很好的胶粘性和黏附性，能够牢固将牙膏的不同成分黏附在一起，在使用时不易分散。
酸性胶原蛋白还具有一定的抗菌功效，对于口腔卫生具有积极的作用。
2.3 热可塑性树脂热可塑性树脂是一种在高温条件下可以塑性变形、冷却后保持形状的材料。
在牙膏中，热可塑性树脂常常被用作胶粘剂成分，能够增加牙膏的粘度和黏附性，使其更加易于使用和存储。
3. 牙膏中的胶粘剂选择与研发在牙膏的研发过程中，胶粘剂的选择非常重要。
研发人员需要根据牙膏的使用目的、成本考虑以及口腔卫生效果等方面的因素，选择合适的胶粘剂成分，并进行实验和调配。
通过不断的试验和改良，他们可以确保牙膏的使用效果和口感的也要保证产品的安全性、生产工艺的稳定性和经济效益。
4. 对牙膏中胶粘剂成分的个人观点和理解在我看来，牙膏中的胶粘剂成分在维护口腔卫生和提高使用体验方面扮演着重要的角色。
它们能够将不同的成分黏附在一起，使牙膏形成稳定的混合物，方便我们使用。
高粘度牙膏级CMC的性质及其在牙膏中的应用
胶 、瓜尔胶、海藻酸钠、明胶、卡拉胶、淀 粉 、麦芽糊精
等 ）进行复配使用并有协同增效作用。CMC被广泛
应 用 于 食 品 、医 药 、日化用品行业中。 牙 膏 是 由 磨 擦 剂 、保 湿 剂 、增 稠 剂 、发 泡 剂 、香精
2016年第6 期
徐 斌 ，等:高粘度牙膏级CMC的性质及其在牙膏中的应用
27
不返粗、不出水，成条性好。 2. 4 产品与普通牙膏级产品规格对比
见表1
表1
产品型号 高粘型
TH9
1 % 粘 度 （ mpa •S)
3000 -5000 300 -600
D. S
為0.95 ^0.95
粘 度 均 为 质 量 分 数 1 % 溶 液 对 比 ，BrookfieldLVDV - 1 + 型粘度计测量，TH9 在 NDJ - 7 9 型粘度 计 上 2 % 溶 液 粘 度 1000 -1200mpa •s。
pH值
6. 0 - 8 . 5 6. 0 - 8 . 5
水 分 (％ )
容8
<7
化
表2
名称 丙二醇 山梨醇
CMC H - 二氧化硅
碳酸钙
Ki2
糖精钠 苯甲酸钠
香精 水
纯 度 （％) 為99 為99
含量 5 12
0.6-1.3 1 50
22 0.22 0.2
1 余量
表3
CMC 型号 TH9
高粘型 高粘型 高粘型 高粘型 高粘型
表4
CMC
TH9
高粘
羧甲基纤维素钠性质和作用
羧甲基纤维素钠羧甲基纤维素钠（CMC），是纤维素的羧甲基化衍生物，又名纤维素胶，是最主要的离子型纤维素胶。
CMC 于1918 年由德国首先制得，并于1921 年获得专利而见诸于世，此后便在欧洲实现商业化生产。
当时只为粗产品，用作胶体和粘结剂。
1936～1941 年，对CMC 工业应用的研究相当活跃，并发表了几个具有启发性的专利。
第二次世界大战期间，德国将CMC 用于合成洗涤剂。
CMC 的工业化生产开始于二十世纪三十年代德国IG Farbenindustrie AG。
此后，生产工艺、生产效率和产品质量逐步有了明显的改进。
1947 年，美国FDA根据毒物学研究证明：CMC 对生理无毒害作用，允许将其用于食品加工业中作添加剂，起增稠作用。
CMC 因具有许多特殊性质，如增稠、粘结、成膜、持水、乳化、悬浮等，而得到广泛应用。
近年来，不同品质的CMC 被用于工业和人们生活的不同领域中。
1 CMC 的分子结构特征纤维素是无分支的链状分子，由D-吡喃葡萄糖通过β-(1→4)-苷键结合而成。
由于存在分子内和分子间氢键作用，纤维素既不溶于冷水也不溶于热水，这使它的应用受到了限制。
纤维素在碱性条件下溶胀，如果通过特殊的化学反应，用其它基团取代葡萄糖残基上C2、C3及C6位的羟基即可得到纤维素衍生物，其中有35％的纯纤维素被转化为纤维素酯（25％）和纤维素醚（10％）。
CMC 是纤维素醚的一种，通常是以短棉绒（纤维素含量高达98％）或木浆为原料，通过氢氧化钠处理后再与氯乙酸钠（ClCH2COONa）反应而成，通常有两种制备方法：水媒法和溶媒法。
也有其他植物纤维被用于制备CMC，新的合成方法也不断地被提出来。
CMC 为阴离子型线性高分子。
构成纤维素的葡萄糖中有3 个能醚化的羟基，因此产品具有各种取代度，取代度在0.8 以上时耐酸性和耐盐性好。
商品CMC 有食品级及工业级之分，后者带有较多的反应副产物。
CMC 的实际取代度一般在0.4～1.5 之间，食品用CMC 的取代度一般为0.6～0.95，近来修改后的欧洲立法允许将DS 最大为 1.5 的CMC 用于食品中；取代度增大，溶液的透明度及稳定性也越好。
牙膏成分及用途
牙膏是由粉状摩擦剂、湿润剂、表面活性剂、粘合剂、香料、甜味剂及其它特殊成分构成的。
1、摩擦剂牙膏中常用的摩擦剂有：①碳酸钙(CaCO3)：碳酸钙有重质和轻质两种，重质碳酸钙是将岩石中的石灰岩和方解石粉碎、研磨、精制而成。
轻质碳酸钙是将钙盐溶于盐酸中，再通入二氧化碳，得到碳酸钙沉淀。
轻质碳酸钙颗粒细，比重轻，可用于牙膏。
②磷酸氢钙(磷酸氢钙二水盐CaHPO4·2H2O和磷酸氢钙无水盐CaHPO4)：磷酸氢钙分为二分子水的二水盐和无水盐两种。
二水盐和其他成分有良好的混合性，但由于无水盐硬度高，摩擦力强，因此在特制除烟迹的牙膏中，可在二水盐中混入5％~10％无水盐。
③焦磷酸钙(Ca2P2O7)：焦磷酸钙是将磷酸氢钙高温处理而得到的。
由于它不和含氟化合物发生反应，故可用作含氟牙膏的基料。
④水合硅酸(SiO2·nH2O)：水合硅酸是非常细的白色微粒，可用于透明牙膏中。
另外，由于其比容大，可作牙膏的增量剂和增粘剂使用。
⑤氢氧化铝[A1(OH)3]：氢氧化铝的颗粒较粗，但不会损伤珐琅质，且能增加牙膏的光亮度，并具有优良的洁齿力。
2、湿润剂湿润剂可防止牙膏在软管中固化变硬，并使膏体具有光泽等效能。
用于牙膏中的湿润剂有甘油、丙二醇、山梨醇等多种。
3、表面活性剂为清洗口腔中的污垢，目前广泛采用的是中性洗涤剂——月桂醇磺酸钠。
能快速发泡，既能发泡沫，又能清洗口腔中的污垢。
牙膏用的表面活性剂纯度要求很高，不能有异味，一般用量为2％。
4、粘合剂为使牙膏中配料分散均匀，可使用粘合剂，如cMc(羧甲基纤维素钠盐)及其衍生物、角叉菜、海藻酸钠等多种物质。
5、香料牙膏用香料主要是薄荷，它是赋予牙膏凉爽感的一种不可缺少的成分。
薄荷类又分为薄荷醇(薄荷脑)、薄荷油、薄荷等多种物质，以及由其派生出来的香料。
此外，还可使用水果类香精，如柑橘类香料等，但作为牙膏香料来说是有严格限制的。
6、甜味剂为改善牙膏的口感，牙膏中加了少量糖精。
羧甲基纤维素钠和羟乙基纤维素在日化产品中的应用.1
纤维素醚是由天然的高分子纤维素经过化学处理而制成的用途广泛的高分子精细化工材料。
从19世纪制成硝基纤维素和醋酸纤维素后，化学家们开发了许多的纤维素醚系列纤维素衍生物，新的应用领域不断发现，并涉及到许多的工业部门。
纤维素醚产品如羧甲基纤维素钠（CMC）、乙基纤维素（EC）、羟乙基纤维素（HEC）、羟丙基纤维素（HPC）、甲基羟乙基纤维素（MHEC）和甲基羟丙基纤维素（MHPC）等纤维素被誉为“工业味精”，已广泛的用于石油钻井、建筑、涂料食品、医学和日用化学等方面。
现在羧甲基纤维素钠（CMC）、羟乙基纤维素（HEC）作为水溶性的流变助剂，用于牙膏、洗发水、沐浴露、洗手液和鞋油等日用化学产品，起到增稠。
防止不溶性物质沉降的作用。
日化用品：HEC在洗发剂、头发喷雾剂、中和剂、护发剂及化妆品中是一种有效的成膜剂、粘合剂、增稠剂、稳定剂和分散剂；在洗涤粉剂中是一种污物再沉剂；HEC在高温下溶解快，可加快生产过程，提高生产效率；含HEC的洗涤剂的明显特点是提高了织物的平滑性和丝光性。
5、造纸和油墨化工：HEC用作纸和纸板的上胶剂，以及水基油墨的增稠和悬浮记；在造纸过程中，HEC的优越性能包括与绝大多数树胶、树脂和无机盐的相容性、泡沫低、耗氧少及可以形成光滑的表面膜，这种膜具有较低的表面渗透性和较强的光泽性；用HEC上胶的纸张，可用于高质量画面的印刷；在水基油墨制造中1分子结构纤维素醚产品是由纤维素链上葡萄糖酐单元的羟基与醚化基团反应而成的。
CMC的醚化基团是氯乙烯钠，HEC的醚化基团是环氧乙烷。
CMC和HEC的分子结构如下所示分子结构的聚合度一般大于600。
羧甲基纤维素钠（CMC）的分子取代度DS是一个葡萄糖酐单元所加入的氯乙酸钠摩尔数的平均值，羟乙基纤维素（HEC）的分子取代度MS是一个葡萄糖酐单元所加入的环氧乙烯摩尔数的平均值。
通过选取精确的分子取代、反应条件和控制取代的均匀性，可以得到不同聚合度和不同DS或MS的CMC或HEC的产品。
羧甲基纤维素钠
羧甲基纤维素钠百科名片羧甲基纤维素钠，（又称:羧甲基纤维素钠盐，羧甲基纤维素，CMC，Carboxymethyl ，C ellulose Sodium,Sodium salt of Caboxy Methyl Cellulose）是当今世界上使用范围最广、用量最大的纤维素种类。
[编辑本段]诞生羧甲基纤维素钠(CMC)分子结构由德国于1918年首先制得，并于1921年获准专利而见诸于世。
此后便在欧洲实现商业化生产。
当时只为粗产品，用作胶体和粘结剂。
1936～1941年，羧甲基纤维素钠的工业应用研究相当活跃，发明了几个相当有启发性的专利。
第二次世界大战期间，德国将羧甲基纤维素钠用于合成洗涤剂。
Hercules公司于1943年为美国首次制成羧甲基纤维素钠，并于1946年生产精制的羧甲基纤维素钠产品，该产品被认可为安全的食品添加剂。
上世纪七十年代我国开始采用，九十年代开始普遍使用。
是当今世界上使用范围最广、用量最大的纤维素种类。
[编辑本段]性状羧甲基纤维素钠(CMC)外观本品为纤维素羧甲基醚的钠盐，属阴离子型纤维素醚，为白色或乳白色纤维状粉末或颗粒，密度0.5-0.7/c㎡，几无臭、无味，具吸湿性。
易于分散在水中成澄明胶状液，在乙醇等有机溶媒中不溶。
1％水溶液pH为6.5～8.5，当pH＞10或＜5时，胶浆粘度显著降低，在pH7时性能最佳。
对热稳定，在20℃以下粘度迅速上升，45℃时变化较慢，80℃以上长时间加热可使其胶体变性而粘度和性能明显下降。
[编辑本段]工艺CMC通常是由天然纤维素与苛性碱及一氯醋酸反应后制得的一种阴离子型高分子化合物，分子量6400(±1 000)。
主要副产物是氯化钠及乙醇酸钠。
CMC属于天然纤维素改性。
目前联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO) 已正式称它为“改性纤维素”。
[编辑本段]质量衡量CMC质量的主要指标是取代度(DS)和纯度。
一般DS不同则CMC的性质也不同；取代度增大，溶解性就增强，溶液的透明度及稳定性也越好。
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特性与牙膏应用简述
第二十七卷第一册2017年2月口腔护理用品工业ORAL CARE INDUSTRY17 CM C特性与牙膏应用简述张长青陈静(重庆力宏精细化工有限公司4〇1336)摘要：CMC作为粘合剂使用于牙膏工业，在牙膏生产中起着非常重要的作用。
本文对CMC主要特性,如粘度、流变特性、取代均匀性等进行了阐述；以及这些特性与 牙膏应用的影响进行了分析。
关键词：CMC;粘度;流变特性;取代度;抗盐性;抗酶性中图分类号:TS文献标识码：A文章编号:2095 -3607(2017)01 -17 -02CMC在牙膏工业中作为粘合剂，防止牙膏的固 体成分与液体成分分离，并赋予牙膏适当的粘弹性 和形状，使膏体成条状，有良好的骨架，附在牙刷上 不坍塌，不变稀。
因此，作为牙膏用CMC，不但要保持膏体的均匀性和流动性，而且还必须具有在牙膏 膏体中保水和提高稠度的特性，以及满足灌装速度 的要求，即在制膏灌装过程中有较低的膏体稠度，而 当灌装后存放一定时间后又有较高而合适的稠度[1]。
要满足在牙膏应用的这些具体要求，则与 CMC的粘度、流变性能、取代性、抗盐性等有密切关系。
1CMC的粘度与牙膏应用粘度是CMC的一■项重要指标，是C M C溶解于 水后形成胶体溶液所表现出的特性。
CMC溶液的 粘度对产品的性质，特别是流变行为，以及其应用都 很有影响。
CMC的粘度与聚合度、溶液浓度、以及 温度都有一定关系。
一般说来，聚合度越高，则粘度 越高;粘度随CMC浓度的增加而增大;溶液粘度随 温度的升高而下降[2]。
牙膏用CMC的粘度通常使 用旋转式粘度计进行测定，常用的有NDJ -79型粘 度计、Brookfield型粘度计。
牙膏用CMC粘度范围 比较宽，从NDJ- 79型粘度(2%水溶液)来说，范围 基本在300 -17〇0cps之间。
CMC 的粘度对牙膏的增稠性能有重要的影响，而增稠性能是牙膏使用的重要特性，增稠性过低，会 造成膏体成条型差，挤出膏体易坍塌；增稠性过高，会造成牙膏挤不出以及膏体粗糙。
关于cmc的知识.
关于cmc的知识CMC作为一种水溶性食品添加剂，具有增稠、稳定、乳化、赋形等作用，在食品工业中具有广泛的用途。
CMC是英文CarboxyMethylCellulose的缩写，中文名为羧甲基纤维素钠，分子式为C6H7（OH）2OCH2COONa，是天然纤维素经化学改性后得到的纤维衍生物，是重要的水溶性聚合物之一。
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为白色或微黄色粉末、粒状或纤维状固体，无臭、无味、无毒。
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水溶液具有优良的粘结、增稠、乳化、悬浮、成膜、保护胶体、保持水分、抗酶解以及代谢惰性等性能。
CMC水溶液与锡、银、铝、铅、铁、铜及某些重金属相遇时，会发生沉淀反应；CMC水溶液与钙、镁、食盐共存时，不会产生沉淀，但会降低CMC水溶液的粘度。
食用CMC具有增稠、乳化、赋形、保水、稳定等作用。
在食品中添加CMC，能够降低食品的生产成本、提高食品档次、改善食品口感，还能够延长食品的保质期，是食品工业理想的食品添加剂，可广泛用于各种固体和液体饮料、罐头、糖果、糕点、肉制品、饼干、方便面、卷面、速煮食品、速冻风味小吃食品及豆奶、酸奶、花生奶、果茶、果汁等食品的生产之中。
酸性奶饮料是一种调配型的奶饮料，口味表现为甜酸，是一种以水、牛奶（或者奶粉、发酵灭活后的酸奶）、乳化稳定剂、柠檬酸、果味香精、合成色素等为原料，加工而成的饮品。
在酸性奶饮料中使用CMC，可以起到稳定饮料组织状态的作用，具有防止饮料沉淀分层、改善口感、提高耐高温能力等特性。
在生产过程中，有些酸性奶饮料企业采用单一的CMC作为增稠稳定剂；有些企业则将CMC和其他的增稠稳定剂、乳化剂复合在一起，用于酸性奶饮料的生产之中。
羧甲基纤维素钠(CMC)的结构与在牙膏中的应用
*因此应将CMC先溶解后再加入盐类。
Jiajiaforever
CMC – 盐耐受性
NaCl的浓度对于1%CMC水溶 液的粘度的影响
高取代度 低取代度
• 盐含量对低取代的 CMC的影响极大。
Jiajiaforever
• 低分子量的CMC在提高 添加量时粘度快速上升
温度对CMC溶液粘度的影响
Jiajiaforever
• 随着温度上升， CMC溶液粘度 迅速下降。
温度对CMC溶液粘度的影响
Jiajiaforever
• 温度上升粘度下降， 温度下降粘度恢复
剪切对CMC溶液粘度的影响
• 1%CMC水溶液
Jiajiaforever
酸和高盐体系）
Jiajiaforever
提高取代度对CMC的影响
0.7
0.9
1.2
• 更高光泽度（牙膏） • 更顺滑的流动性 • 在低水含量产品中更好的稳定性 • 更高的盐耐受性 • 更低的触变性
Jiajiaforever
CMC – 聚合度
• 主要取决于生产工艺和纤维素的选择 • 是影响CMC粘度表现的关键 • 粘度范围可从极低至极高 • （1% 粘度从10 – 12，000 mPas）
• CMC溶液为非牛顿 流体，具有剪切变 稀的特性。
• 流动性受溶液浓度， 取代度和剪切力类 型的影响。
CMC – 盐耐受性
• 在盐存在下的性能表现
• 具有有限的盐耐受性 • 在二价阳离子（Ca2+）存在下容易发生絮凝 • 在一价和多共价盐存在下也会发生絮凝
• CMC在NaCl存在下的性能表现
CMC物性——精选推荐
名称及分子结构1、名称：羧甲基纤维素钠。
一般得称羧甲纤维素（CMC）。
2、分子式：（代替度为1时以下同n系CMC的聚合度）。
3、结构式：4、分子量：242n二、性质1、CMC是一种纤维素醚。
纯品系白色或微黄色纤维状粉末或颗粒，无臭、无味、无毒，但一般工业品因含氢氧化钠、氧化钠以及羟乙酸钠等杂质、所以微黄，味咸，通常所用CMC 不溶于酸及甲醇、乙醚、丙酮、氯仿、笨等有机溶剂，易溶于水，形成胶体溶液，代替度对它的水溶性是重要的因素，粘度对水溶性的影响也很大，通常粘度在250-500厘泊左右，代替度在0.3左右，逐渐呈碱溶性，代替度大于0.4即为水溶性，随着代替度的上升，溶液的透明度也相应改善。
CMC与其它离子电解质有相同性质，在溶解时首先产生膨胀现象，所以配制溶液时，如先使各个粒子均匀润湿，即能迅速溶解，否则CMC在水中膨胀后。
粒子间相互粘附形成很强的皮膜或粘成胶团，以致不易分散而溶解困难。
2、CMC具有吸湿性，CMC的平衡水分随空气湿度增加而增加，随温度上升而减少，在室温和平均温度80-85%时，平衡水分在26%以上，产品水分约7%左右，比平衡水分低。
它的形态即使含水15%左右，外观几乎看不出差别，但含水在20%以上时，可看出部分粘子间相互粘附，尤其是高粘度者更为明显。
3、CMC的重要特性是能形成高粘度的胶体溶液。
能影响其粘度的主要因素有：浓度、PH、温度、代替度及盐类等。
（1）浓度对粘度的影响：无论是低、中、高粘度的CMC，它的粘度曲线都是随着浓度的增加而成近似直线的上升，高粘度者更为显著。
（2）、PH值对粘度的影响：CMC溶液在PH6.5-9.0时，它的粘度最高且最稳定。
一般在PH6.0-11.0的范围内粘度的变化不太大。
中粘度和高粘度PH大于11.5时即急剧下降，低粘度者影响较小。
（3）、温度对粘度的影响。
CMC溶液在温度升高时它的粘度即随之下降，在温度升之一定程序时（一般认为大于50.C），将发生永久性粘度降低，温度在低于能导致产生永久性粘度降低的范围时，当温度下降后粘度仍能恢复。
CMC的使用方法
CMC的使用方法
羧甲基纤维素钠又可以叫做羧甲基纤维素钠盐、羧甲基纤维素，英文简称是CMC。
它是目前世界上使用量最大，使用范围最广的纤维素类型，它的优点很多，因而在很多领域得到了广泛的应用。
正确的使用CMC可以起到很好的推动作用，一旦没有正确的使用，不但起不到应有的效果，反而会浪费大量的物料，如果是大型生产，会造成很大的损失。
在使用CMC时，我们首先会观察到羧甲基纤维素钠产品是粉末状的，除了和干粉直接混合以外，它的使用常常需要进行溶解，形成胶体溶液以后在进行使用。
为了达到理想的效果，要选用纯净的水，在机械搅拌装置中进行溶解。
具体操作就是开动搅拌设备，在其中加入适量纯净的水，然后将CMC粉末慢慢的撒在搅拌装置中。
这样可以有效的防止CMC在溶解时结块、结团。
用以上方法配制的胶体溶解澄清透明，没有结块现象，比较均匀，使用起来效果也特别好。
从过程就可以看出，溶解的秘诀就是搅拌，不停地搅拌才能让结块部分散开，让粉末状的CMC与纯净的水充分的接触和混合。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
纤维素衍生 物
羟丙基甲基纤维 素 Jiajiaforever
种子
瓜尔胶 槐豆胶 塔拉胶
生物合成产 品
黄原胶 葡聚糖 塔拉胶来自CMC在牙齿护理方面的应用
• 牙膏是CMC最大的应用 • 美国主要的牙膏生产厂商（高露洁）在他们的
配方中使用CMC
• CMC可用于
• 在牙膏中作为粘结剂和稳定剂 • 胶黏剂中作为粘结剂和胶水 • 清洁标签中作为成膜剂和粘结剂
纤维素的结构
• 纤维素大分子的基环是D-葡萄糖以β- 1,4糖苷键组成的大分子多糖 Jiajiaforever
羧甲基纤维素钠（CMC）
• CMC是纤维素环上的羟基被羧基取代之后的阴离子产物。
Jiajiaforever
羧甲基纤维素钠（CMC）的合 成
Jiajiaforever
羧甲基纤维素钠（CMC）
Jiajiaforever
CMC分子设计的工具
高
取
代中
度
低
• 溶液中可见 纤维
• 触变流动
• 对电解质的 稳定性低
• 较低的过滤
取代基团的一致 性
Jiajiaforever
• 清澈的溶液
• 更顺滑的流 动性
• 对电解质的 稳定性高
• 较高的过滤 比例
羧甲基纤维素钠（CMC） – 通 用性能
• 可形成粘稠的，水晶般晶 莹剔透的水溶液
也可溶（强酸和高盐体系）
Jiajiaforever
提高取代度对CMC的影响
0.7
0.9
1.2
• 更高光泽度（牙膏） • 更顺滑的流动性 • 在低水含量产品中更好的稳定性 • 更高的盐耐受性 • 更低的触变性
Jiajiaforever
CMC – 聚合度
• 主要取决于生产工艺和纤维素的选择 • 是影响CMC粘度表现的关键 • 粘度范围可从极低至极高 • （1% 粘度从10 – 12，000 mPas）
• CMC溶液为 非牛顿流体， 具有剪切变 稀的特性。
• 流动性受溶 液浓度，取 代度和剪切 力类型的影 响。
CMC – 盐耐受性
• 在盐存在下的性能表现
• 具有有限的盐耐受性 • 在二价阳离子（Ca2+）存在下容易发生絮凝 • 在一价和多共价盐存在下也会发生絮凝
• CMC在NaCl存在下的性能表现
羧甲基纤维素钠 Sodium Carboxymethyl
Cellulose
Jiajiaforever
羧甲基纤维素钠（CMC） – 性质
• 羧甲基纤维素钠是一种阴离子型水溶性纤维素衍生物； • 它可以提供广泛的粘度范围，从极低到极高；
• CMC 30-60,000 mPas （2% Brookfield粘度）
• 取代度 • CMC的牌号
Jiajiaforever
CMC – pH耐受性
• CMC溶液 受pH的影 响
Jiajiaforever
CMC – 水吸收能力 • CMC的吸水能力主要取决于分子链的长度。
• 链长越大，吸水能力越强。 • 盐类会降低高分子量CMC的吸水能力。 • 在纯水中吸水速度最快。
• 极好的易得性和再生产性 （不依赖于作物）； • 非常高的纯度（>99.5%） • 符合所有食品，医药和个人护理应用的标准； • 所有相关产品参数均有严格的标准
• 颜色，粒径，溶解性，表面活性等 • 可定制化 • CMC一般不溶解于有机溶剂，但是它可溶于水和不同醇类产品的混合溶液 （醇最大体积占 比不超过40%）
• 主要产品特征
• 纯度 • 聚合度（DP 或者分子量） • 取代度（DS） • 取代物分布 • 粒径
Jiajiaforever
裁切CMC分子
取代度（DS） 每一葡萄糖单元所携带的羧甲基数目
• 理论值 0 -3
• 实际值：
• 0.3-0.6 部分可溶/溶胀 • 0.6-1.0 全部可溶 • 1.0-1.4 在极端的条件下
Jiajiaforever
羧甲基纤维素钠（CMC） – 通 用性能
结构
性能
• 链长 • 取代基团的种
类 • 取代基团的位
置 • 取代度 • 颗粒形态
• 粘度 • 亲水性 • 疏水性 • 粉末特征
效应
• 溶解性 • 流动性能 • 保水性 • 表面活性 • 成膜性 • 水化时间
Jiajiaforever
Jiajiaforever
CMC – 兼容性
• CMC与其他的水溶性胶体有非常高的兼 容性
• 所有类型的CMC都可与绝大部分的水溶性 胶体相兼容。
• 部分混合的CMC与其他胶体表现出了协同 增效作用。
Jiajiaforever
CMC – 兼容性
分泌物
阿拉伯胶 黄芪胶 梧桐树胶
提取物
果胶 海藻酸钠 卡拉胶
• 低分子量的CMC 在提高添加量时 粘度快速上升
温度对CMC溶液粘度的影响
Jiajiaforever
• 随着温度 上升， CMC溶液 粘度迅速 下降。
温度对CMC溶液粘度的影响
Jiajiaforever
• 温度上升粘 度下降，温
度下降粘度 恢复
剪切对CMC溶液粘度的影响
• 1%CMC水溶液
Jiajiaforever
• 其余常用于牙膏中的粘结剂
• 卡拉胶或黄原胶 • 相较于CMC更昂贵
Jiajiaforever
CMC在牙齿护理方面的应用
• CMC在牙膏中作为增稠剂，可以赋予牙膏以下 性能：
高取 代低度取 代度
• 盐含量对低 取代的CMC
的影响极大。
Jiajiaforever
CMC – pH耐受性
• CMC耐受性部分受限于pH • 在6.5-8.5之间达到最大的粘度值 • pH<3 时不溶 • pH<6时粘度下降 • pH>9时粘度稍微下降 • pH对于粘度的影响是可逆的 • 粘度降低主要取决于
• 当取代度降低时，CMC水溶液的敏感性增强 • 盐和CMC的添加顺序非常重要
• 已溶解的CMC溶液比将CMC溶解在盐溶液中要稳定的多 • 在盐溶液中CMC的粘度增加趋势受到明显抑制
*因此应将CMC先溶解后再加入盐类。
Jiajiaforever
CMC – 盐耐受性
NaCl的浓度对于 1%CMC水溶液的粘度 的影响
• 水化过程非常关键 • 溶液的粘度取决于分子链
长（分子量，聚合度） • 粘度取决于CMC的添加量，
CMC添加量越高，粘度越高， 两者之间的关联是非等比 例的。 • 添加量提高一倍，粘度大 概增加8-10倍。
Jiajiaforever
羧甲基纤维素钠（CMC）溶液 的粘度
Jiajiaforever
• 高分子量的CMC 在低浓度下就可 达到非常高的粘 度