羧甲基纤维素钠行业由量及质实现飞跃
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羧甲基纤维素钠行业由量及质实现飞跃
中国羧甲基纤维素钠(CMC)行业正处于健康发展阶段,近10年的大规模技术改造使中国CMC工业产生了飞跃。
据中国化工报12月18日报道,“CMC(羧甲基纤维素钠)行业正处于健康发展阶段。”中国纤维素醚行业协会秘书长丁长银于12月10日在中国氯碱工业协会和中国氯碱网举办的第五届氯乙酸论坛上作出如上判断。他指出,经过40年的发展,尤其是最近10年的大规模技术改造,中国CMC工业产生了飞跃,为参与国际竞争奠定了坚实的基础。
CMC是产销量最大的一类纤维素醚产品,也是氯乙酸主要的下游产品之一。2008年国内CMC 销售量为7.8万吨,销售额为15亿元;出口量为3.8万吨,创汇约9,000万美元。随着经济的逐步复苏,CMC正走出全球金融危机带来的巨大影响,预计2010年中国CMC需求量将达12万-13万吨。中国 CMC健康发展主要受到以下几方面有力支撑。
----市场空间巨大 CMC具有增稠、分散、悬浮、乳化、保护胶体等作用,且在生理上无害,因此在食品、医药、个人保护品、石油、造纸、陶瓷、建筑等领域得到广泛的应用,素有“工业味精”之称。自上世纪90年代以来,随着中国经济持续稳定增长,极大拓展了CMC的需求,使中国CMC工业迅速发展。目前,CMC在食品领域的消费量已达到3.8万吨,约占总产量三分之一。随着中国经济的发展以及经济的全球化,CMC潜在的市场空间巨大。
----企业规模上台阶目前国内许多CMC厂家已通过技改,扩建形成了5,000吨/年的生产线,并正在建设万吨级装置。与此同时,耗能大、产品质量差的落后生产厂正逐步淘汰,使中国CMC工业竞争能力提高。目前国内5,000吨/年以上的CMC企业有10多家,占行业生产能力的90%。
----产品质量向国际靠拢中国CMC产品质量正在向国际先进水平靠拢。纯品级CMC的生产能力、销售量已占国内市场的95%以上;食品级CMC从低黏度到超高黏度品种齐全,质量已完全能满足国内各类食品厂家的需要,高纯度(99%、99.5%)的食品级CMC也能大量生产,并且每月能有数百吨的出口;石油级CMC在国际市场上也得到了世界石油钻井勘探公司的认可;造纸级CMC不论是在内在质量、还是在外观方面,都为国内造纸行业包括外资、合资在华企业所接受。
----原材料供应充裕目前CMC的主要原料烧碱和氯乙酸供应充足,且产品质量能有保障。高质量的离子膜法烧碱能够满足CMC的质量要求。另外醚化剂氯乙酸的质量,由于国内厂家
的技术改造,在纯度上已有较大的提高。
----研发与应用服务能力增强 CMC企业通过与科研机构、大专院校,如作为纤维素醚技术中心的无锡化工研究设计院、北京理工大学纤维素研究中心、华南理工大学等密切合作,一方面进行以降低原材料、能源消耗、提高生产效率、减少生产成本为目标的技术项目改造和以基础研究与应用开发相结合的研发;另一方面致力于纤维素及其衍生物的研发,从包括各种纤维素等原料的筛选到产品的性能研究,开发新品种新用途产品。不少CMC厂家已从单纯的生产转移到以用户为中心的市场经济上来。
另外,中国在CMC设备改造方面有了大步的提高,也逐渐形成了为CMC及其他纤维素醚生产配套的专业设备制造厂。通过技术改造与研究开发的投入,中国CMC生产得到了数量和质量上的保证,行业实现了由量及质的飞跃。羧甲基纤维素钠
羧甲基纤维素钠(CMC)分子结构
羧甲基纤维素钠(Carmellose Sodium)
(又称:羧甲基纤维素钠盐,羧甲基纤维素,CMC,Carboxymethyl Cellulose Sodium,Sodium salt of Caboxy Methyl Cellulose)
【诞生】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。
羧甲基纤维素钠(CMC)外观
【性状】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。
【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”。
【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。据报道,CMC取代度在0.7~1.2时透明度较好,其水溶液粘度在pH值为6~9时最大。为保证其质量,除了选择醚化剂外,还必须考虑影响取代度和纯度的一些因素,例如碱与醚化剂之间的用量关系、醚化时间、体系含水量、温度、DH值、溶液浓度及盐类等。
【现状】为了解决原料(棉短绒制成的精制棉)来源之不足,近几年来我国一些科研单位与企业共同合作,综合利用稻草、地脚棉(废棉)、豆腐渣等试制生产CMC获得成功,生产成本大大下降,这样为CMC工业生产开辟了一条新的原料来源途径,实现资源的综合利用。一方面降低生产成本,另一方面CMC又往更高精细方向发展。目前,CMC的研究与开发主要着重现有生产技术的改造与制造工艺的革新,以及具有独特性能的CMC新产品,如国外研制成功并已普及应用的“溶媒-多元弱极性溶剂法”[1]工艺,生产出具有高稳定性能的新型改性CMC,由于取代度较高,取代基分布更为均匀,使其可以应用在更为广阔的工业生产领域和复杂的使用环境,满足更高的工艺要求。国际上把这种新型改性CMC又称作“聚阴离子纤维素(简称PAC,Poly anionic cellulose)”。
(参考资料:/view/2181425.htm)
【应用】本品具有粘合、增稠、增强、乳化、保水、悬浮等作用。
高粘度羧甲基纤维素钠(CMC)的水溶液
1.CMC在食品工业中的应用:FAO和WHO已批准将纯CMC用于食品,它是经过很严格的生物学、毒理学研究和试验后才获得批准的,国际标准的安全摄入量(ADI)是25mg/(kg·d),即大约每人1.5 g/a。曾有报道说,有人试验摄入量达到10 kg也未有毒性反应。CIVIC在食品应用中不仅是良好的乳化稳定剂、增稠剂,而且具有优异的冻结、熔化稳定性,并能提高产品的风味,延长贮藏时间。在豆奶、冰淇淋、雪糕、果冻、饮料、罐头中的用量约为1%~1.5%。CMC还可与醋、酱油、植物油、果汁、肉汁、蔬菜汁等形成性能稳定的乳化分散液,其用量为0.2%~ 0.5%。特别是对动、植物油、蛋白质与水溶液的乳化性能极为优异,能使其形成性能稳定的匀质乳状液。因其安全可靠,因此,其用量不受国家食品卫生标准ADI限制。CMC 在食品领域不断被开发,近年来,在葡萄酒生产中应用羧甲基纤维素钠的研究也已开展。