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CMC基础知识介绍


刘海山2011/04
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羧***纤维素钠简介
CMC的综述:
CMC全称羧***纤维素钠,英文名称Sodium Carboxymethyl Cellulose ,它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,是一种水溶性亲水胶体。
CMC的化学结构式为:
=(n=.)
CMC于1918年由德国人Jansen发明并取得专利,40年代就开始工业化大生产,我国于1956年开始生产CMC。由于CMC水溶液有增稠、粘结、成膜、悬浮、保持水份,保护胶等作用,广泛用于洗涤剂、食品、纺织、个人护理品、印染、造纸、石油、采矿、陶瓷、染料等多个行业中。
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纤维素衍生物
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CMC的应用领域
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CMC的应用
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CMC 的反应原理是取代反应,在缩水葡萄糖单元羟基上的氢被取代上羧甲
基基团。由于羧***是水溶性基团,从而使不溶于水的纤维素变成溶于水的纤
维素。
反应原理
CH2OH
OH
OH
+CH2COONa
O
O
OH
CH2OH
+CH2COONa
OH
O
O
n
CMC常用的名称:
羧***纤维素(CMC)
羧***纤维素钠(Na-CMC)
纤维素胶(Cellulose Gum)
聚阴离子纤维素(PAC)
CMC的反应原理
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1、碱化
纤维素与液碱反应生成高反应活性碱纤维素。
OH
OH
O
O
CH2OH
n
+ NaOH
O
O
OH
OH
CH2ONa
+ H2O+Q
n
碱纤维素
该反应是一个可逆反应,同时生成少量的热量.
2、醚化
高反应活性的碱纤维素与***乙酸钠反应生成CMC和***化钠。
ClCH2COOH + NaOH
ClCH2COONa +H2O+Q
CH2ONa
O
O
OH
OH
n
+ ClCH2COONa
O
O
OH
OH
CH2OCH2COONa
n
+NaCl-Q
这个反应是不可逆反应,同时吸收热量。由于体系中存在大量的水,发生如下副反应:
ClCH2COONa+NaOH HOCH2COONa +NaCl
CMC的反应过程
洗涤酒精
MCA***乙酸
纤维素酒精液碱
工艺流程
碱化反应
醚化反应
中和洗涤
溶剂回收及干燥
拼混包装
泰兴工厂的工艺流程
纤维素根据产品和粘度不同,
可选用棉浆或木浆。
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CMC的吸湿性
CMC同大多数水溶性胶一样具有吸湿性,由于在CMC主链上拥有大量羧***基团、羟基。它们都是亲水性基团,故CMC是高吸水性物质,其平衡水份随环境湿度的增加而提高,温度的升高而下降,,,吸湿性越强。
当把CMC放置在高湿度场所时,如在70%湿度条件下,CMC平衡水份在23%,CMC会慢慢吸水,当升到15%时,其粉末状态尚未见变化,当升至20%时,粒子间部分粘付在一起,粉末流动性变坏。
故在使用CMC时,开封后要放入密封容器中,并在湿度较低的地方保存,否则CMC吸湿后影响配料的百分组成。
湿度,%
90
80
70
60
50
10
20
30
40
水份,%



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CMC的溶解性
CMC的溶解不像无机盐解离出正负离子,首先是CMC粒子悬浮在水溶液中,接着高度聚集的CMC分子链在水分子作用下,慢慢打开分子之间的内氢键,进行水合作用。最终形成胶体溶液。