羧甲基纖維素鈉(CMC)生產工藝及應用范圍
羧甲基纖維素鈉(CMC)是一種陰離子、直鏈、水溶性纖維素醚,是天然纖維素與氯乙酸經化學改性得到的一種衍生物。其水溶液具有增稠、成膜、黏結、水分保持、膠體保護、乳化及懸浮等作用,可作為絮凝劑、螯合劑、乳化劑、增稠劑、保水劑、上漿劑、成膜材料等,廣泛應用于食品、醫藥、電子、農藥、皮革、塑料、印刷、陶瓷、日用化工等領域。
羧甲基纖維素鈉一般為粉末狀的固體,有時也呈現顆粒狀或纖維狀,顏色為白色或淡黃色,沒有特殊的氣味,是一種大分子化學物質,具有很強的引濕性,能溶于水中,在水中形成透明度較高的粘稠溶液。不溶于一般的有機溶液,例如乙醇、乙醚、氯仿及苯等,但是可以溶于水,直接溶于水中速度較為緩慢,但溶解度還是很大的,并且的水溶液具有一定的粘度。固體在一般環境下較穩定,因為具有一定的吸水性和引濕性,在干燥的環境下,可以長期保存。
一、生產工藝
1.水媒法
水煤法是羧甲基纖維素鈉工業制備方式中較為早期的一種生產制備工藝。在此工藝中,堿纖維素和醚化劑在含有游離氧氧根離子的水溶液中進行反應,反應過程中以水作為反應介質,不含有機溶劑。
2.溶媒法
溶媒法即有機溶劑法,在水媒法的基礎之上發展起來的以有機溶劑代替水作為反應介質的一種生產工藝。堿纖維素和一氯乙酸在有機溶劑中進行堿化反應和醚化反應的一種工藝。按照反應介質的用量,可以分為捏合法和游漿法。游漿法所用的有機溶劑的量要遠遠大于捏合法,捏合法使用的有機溶劑的量為纖維素量的倍體積重量之比,而游漿法所用的有機溶劑的量為纖維素量的倍體積重量之比。游漿法制備羧甲基纖維素鈉時,反應固體物在體系中游漿狀或懸浮狀態,所以游漿法也稱為懸浮法。
3.淤漿法
淤漿法是生產羧甲基纖維素鈉的最新工藝。淤漿法不僅可以生產高純度的羧甲基纖維素鈉,還可以制備取代度較高、取代均勻的羧甲基纖維素鈉。淤漿法的生產工藝過程大致如下:將已磨成粉末狀的棉漿泊送到裝有異丙醇的立式堿化機中,邊攬拌邊加入的氫氧化鈉溶液進行堿化,堿化溫度為20℃左右。堿化后,用泵輸送物料到立式醚化機中,加入氯乙酸的異丙醇溶液,醚化溫度在65℃左右。根據具體產品的用途及質量要求,可以調整堿化濃度、堿化時間、醚化劑的用量和醚化時間等工藝參數。
二、應用范圍
1、CMC在食品應用中不僅是良好的乳化穩定劑、增稠劑,而且具有優異的凍結、熔化穩定性,并能提高產品的風味,延長貯藏時間。
2、在洗滌劑中,CMC可用作抗污垢再沉積劑,尤其是對疏水性的合成纖維織物的抗污垢再沉積效果,明顯優于羧甲基纖維。
3、在石油鉆探中可用于保護油井作為泥漿穩定劑、保水劑,每口油井的用量為淺井2~3t,深井5~6t。
4、在紡織工業中用作上漿劑、印染漿的增稠劑、紡織品印花及硬挺整理。
5、用作涂料的防沉劑、乳化劑、分散劑、流平劑、粘合劑,能使涂料的固體份均勻地分布于溶劑中,使涂料長期不分層,還大量應用于油灰中。
6、用作絮凝劑在除去鈣離子方面比葡萄糖酸鈉更有效,用作陽離子交換時,其交換容量可達1.6ml/g。
7、在造紙行業用作紙張施膠劑,可明顯提高紙張的干強度和濕強度及耐油性、吸墨性和抗水性。
8、在化妝品中作為水溶膠,在牙膏中用作增稠劑,其用量在5%左右。
Previous
Next
Previous
Next