一、名稱及分子結構
1、名稱:羧甲基纖維素鈉。一般得稱羧甲纖維素(CMC)。
2、分子式: (代替度為1時以下同n係CMC的聚合度)。
3、結構式:

4、分子量:242n
二、性質
1、CMC是一種纖維素醚。純品係白色或微黃色纖維狀粉末或顆粒,無臭、無味、無毒,但一般工業 品因含氫氧化鈉、氧化鈉以及羥乙酸鈉等雜質、所以微黃,味鹹,通常所用CMC不溶於酸及甲醇、乙 醚、丙酮、氯仿、笨等有機溶劑,易溶於水,形成膠體溶液,代替度對它的水溶性是重要的因素,粘度 對水溶性的影響也很大,通常粘度在250-500厘泊左右,代替度在0.3左右,逐漸呈堿溶性,代替度大於0.4 即為水溶性,隨著代替度的上升,溶液的透明度也相應改善。CMC與其它離子電解質有相同性質,在溶解 時首先產生膨脹現象,所以配製溶液時,如先使各個粒子均勻潤濕,即能迅速溶解,否則CMC在水中膨脹後。 粒子間相互粘附形成很強的皮膜或粘成膠團,以致不易分散而溶解困難。 2、CMC具有吸濕性,CMC的平衡水分隨空氣濕度增加而增加,隨溫度上升而減少,在室溫和平均 溫度80-85%時,平衡水分在26%以上,產品水分約7%左右,比平衡水分低。它的形態即使含水15% 左右,外觀幾乎看不出差別,但含水在20%以上時,可看出部分粘子間相互粘附,尤其是高粘度者 更為明顯。 3、CMC的重要特性是能形成高粘度的膠體溶液。能影響其粘度的主要因素有:濃度、PH、溫度、 代替度及鹽類等。 (1)濃度對粘度的影響:無論是低、中、高粘度的CMC,它的粘度曲線都是隨著濃度的增加而成 近似直線的上升,高粘度者更為顯著。 (2)、PH值對粘度的影響:CMC溶液在PH6.5-9.0時,它的粘度最高且最穩定。一般在PH6.0-11.0 的範圍內粘度的變化不太大。中粘度和高粘度PH大於11.5時即急劇下降,低粘度者影響較小。 (3)、溫度對粘度的影響。CMC溶液在溫度升高時它的粘度即隨之下降,在溫度升之一定程序時 (一般認為大於50.C),將發生永久性粘度降低,溫度在低於能導致產生永久性粘度降低的範圍時 ,當溫度下降後粘度仍能恢複。 (4)加熱時間對粘度的影響:用5%HL5型CMC溶液加熱,然後自然冷卻卻至25.C,重行測定它的 粘度
二、用途:
CMC的用途非常廣泛、無毒、無腐蝕、對人體無害,不汙染環境、粘結力強、不黴變、不生蟲,可作為乳化劑、增稠劑、穩定劑、上漿劑、成膜劑、粘結劑等。 1、煙草薄片用纖維素(CMC)的應用:以CMC改性研製成的煙草薄片專用纖維素,無毒無異味外觀白色,絮狀粉未,其水溶液為中性透明粘稠液體。使用方法:HL6型產品主要用於煙草薄片輥壓法的加工生產,隨生產CMC喂料口定量加入,根據用戶的質量要求,添加量為薄片的4%左右。 2、建築裝飾的應用:噴在大白、噴刷石灰漿、調石膏膩子、調水泥膩子、滑石粉膩子、821膩子粉、仿瓷膩子、塗料噴塗、滾塗、彈塗、刷塗、美術飾麵、抹灰、裱糊壁紙、貼牆布、地磚、瓷磚 、陶瓷錦磚等、HL1、HL7、Hl9、Hl10型產品最適宜。 3、合成洗滌劑和肥皂工業的應用:CMCshihechengxidijizuihaodehuoxingzhuji。yongyuxidijizhongzhuyaoshiliyongtaderuhuahefanghujiaotixingzhi,zaixidiguochengzhongtachanshengyinliziketongshishibeixiwubiaomianyuwugoulizidoudaifudianhe,zheyangwugoulizizaishuixiangzhongyoufenxiangxing,yuguxiangbeixiwubiaomianyoupaichixing,yincinengfangzhiwugouzaichenjiyubeixiwushang,keshibaisezhiwubaochibaidu,yousezhiwusezexianyan,zaixidijizhongjiale2%HLO5型CMC後,洗滌劑對白色織物的白度即能保持在90%以上 注: 1、洗滌溫度45.C:150P.P.M硬水:炭墨濃度0.02%,0.02%每次洗滌1小時。 2、洗滌劑濃度: 粉以總固體計為0.25%。 3、空白係指炭墨為0.02的水溶液。CMC對於合成洗滌劑的其他優點是:有助洗作用,特別是在硬水中洗滌棉織物效果最好。能穩定泡沫,不僅節省洗滌時間又可反複使用洗滌液;洗後織物有柔和感;減少對皮膚的刺激。CMC用於漿狀洗滌劑後,除上述作用外,還具有穩定作用,使洗滌劑不沉澱。CMC在洗滌劑中的使用量須視洗滌劑的配方和質量要求決定,一般在1-4%的範圍內。使用方法一般是先將合成洗滌劑的單體漿液放入有攪拌器的槽內,然後將調好的CMC漿及其他助劑投入,待配製完成後用高壓泵輸道至幹燥塔進行噴霧幹燥。HL5型CMC溶解性好,能迅速、均勻溶於洗滌劑的混合漿料中,由於HLO5型水不溶物極少,在高壓噴霧過程中不會發生陰塞噴嘴和故障,已為國內外合成洗滌廠廣泛采用。 在製造肥皂時加入適量的CMC,可使質量提高,其機理和優點除與上述合成洗滌劑相同外,還可使皂料柔軟便於加工壓製,壓出的皂塊光滑美觀。CMC有乳後作用可使香料、染料均勻發布於肥 皂中,所以特別適用於香皂。 使用方法是用關一二天先調製好10%的透明膠狀的CMC漿,一般用量為第百斤幹皂片0.5-3公斤(具體用量須視肥皂質量決定)濃漿可與香料、染體同時投入混合機中,然後與幹皂片充分混和 後壓製。皂片含鹽量高或鬆脆的宜多加些,但使用過量將使皂料太濕不易加工壓製,壓出的也易受潮軟化。 HD2型和HD3型CMC均適用於製造肥皂。 4、石油鑽井等工程泥漿中的應用:在鑽探和石油鑽井工程中,必須配製良好的泥漿以保證鑽井正常運轉。良好的泥漿必須有適宜的比重、粘度、觸變性、失水量等數值,這些數值隨地區、井深、泥漿類型等條件有各自的要求,在泥漿中使用CMC即能調節這些物理參數,如降低失水量,調整粘度,增加觸變性等等。 (1)鑽井泥漿是固體在水溶液內的懸浮體,與其他膠體懸浮分散體相同,是有一定存在期的。 CMC能使其穩定而延長存在期,特別是在含有溶解鹽的泥漿懸浮分散體中它的作 用成為顯著。 (2)含有CMC的泥漿能使井壁形成薄而堅,滲透性低的盧餅而降低失水率,減少因泥漿的失水滲入地層引起的縮徑、崩塌等現象。(3)含有CMC的泥漿很少受黴菌影響,因此不需要保持很 高的PH,也不必使用防腐劑,相應地減少其他化學劑用量,且在鑽井過程中遇到一定範圍的溫度變 化仍能維持穩定。 (4)含有CMC的泥漿能得到低的初切力,使泥漿易於放出裹在裏邊的所體,同時把 切碎物很快棄於泥坑中。高粘度代替的CMC適用於比重較小的泥漿,使用少量即能增加粘度降低失水 量,少量CMC可代替大量粘土,這種泥漿還可減少在鑽井中遇到CaSO42H20或CaSO4鹽層時引起的困 難。特低粘度高代替度的中性CMC適用於比重大的泥漿,能降低失水量而對粘度無多大影響,由於 泥漿必須應付很多不同情況,作為泥漿重要組成的CMC也應有多種型號以適應需要。HL05、HL1、 Hl4、HL6、HL9等型號都可用於泥漿,各地區可按具體情況選用最適宜的型號。 使用時應將CMC溶於水中配成溶液(一般是1/40-1/20)後,加至泥漿中。 CMC也可配合其它化學劑共同加入泥漿中。 5、紡織印染工業的應用。 (一)經紗上漿。紡織工業近年來已大量應用CMC代替糧食作為上漿劑。 實踐證明CMC上漿不僅節約了大量的糧食和油脂,而且比用澱粉、動物膠等優越得多。在棉、絲、 毛及化學纖維、合成纖維或混紡織物、經紗上用CMC作粘料有下列優點: (1)CMC水溶液清徹、透明、均勻、具有良好的穩定性,它的粘度不受機械力的影響,用泵循 環或攪拌都無變化在漿槽內儲存很愛氣候、細菌的影響,可按生產需要隨時取用。 (2)CMC水溶液富有粘性和薄膜形成性,可在經紗表麵上形成光滑、耐磨、柔韌的薄膜、能忍 受織機的絕強力,相對活力和磨擦力,為織造更細密的高級織物,為高速生產提供有利條件。 (3)用CMC水溶機處理的紗易幹燥、有光澤、手感柔和,退漿十分方便不需要化學處理,既不 消耗退漿藥劑也不消耗燃料。 (4)用CMC水溶液處理紗支、織物不會發黃發黴,可大幅度減少或消滅疵斑、油汙次品,並不 會發生蟲蛀鼠咬等弊病。 (5)用澱粉作漿料需要配備一整套複雜的操作和精密的機械及控製,儀表,用CMC則可大大簡 化。並可使車間衛生條件改善,機械設備的保養大為簡便,同時可提高織機的生產能力。在經紗 上漿中的使用時一般用1-3%水深液(具體濃度需視紗支粗細、設備情況、操作條件決定)或先調 好濃溶液,然後根據需要稀釋。漿槽等設備宜用木料或塑料者,因CMC溶液與金屬長期接觸,將發 生化學變化而導致變質降低粘度。 HF1、HF2、HF3型適用於幹棉、絲、毛及其它化學纖維合成纖維等上漿。 漿紗車速(公尺/分):2020(60×60)22、27、29、33 漿紗車速(公尺/分):3030(100×60)24-25 3232(79×78)26 3232(36×34)33 單紗漿紗強力(克):2020 470-500 3030 300-330 3232維棉 300-325 (二)印花色漿CMC作為增稠劑、乳化劑應用於印花色漿中。特別適宜於絲綢印花色漿。在人造 纖維織物如醋酸纖維的印花色漿中應含有高沸點溶劑、染料、水及足夠的增稠劑。CMC即是增稠劑 又是乳化劑,可使漿料和高沸點溶劑(如苯二甲酸二甲酯)及水均勻混合。一般1%CMC即可穩定漿 料懸浮體,陰謀詭計儲存發生沉澱和形成泡沫。 印花色漿中加入CMC有下列優點: (1)顯著提高印花的鮮豔度。因一般漿料洽色是以水為媒介的,CMC吸濕性強,故能增加洽色 率提高鮮豔度。 (2)滲透性好。CMC漿的滲透性比澱粉漿好,特別是需要深且透的織物如喬其立 絨的拷花,不僅吃色深透,且可減輕勞動強度。 (3)易於退漿,的感柔軟。CMC能形成保護薄膜, 織物的耐曲折率隨之提高,如用可溶性澱粉時曲折率為300,用CMC即能提高至1000,退漿則比澱 粉容易得多。 (4)改善色漿的穩定性。CMC不易發黴變質,故色漿比用澱粉等穩定。 (5)粘著性 強。在手工印花中,如尼隆織物多數是很薄的,用一般粘結劑很難使它貼緊於平板上,因而常會 穹起難於印刷,用CMC就能平伏地緊貼於平板上,有利於操作的減少次病。 在印花色漿中一般用量5%(具體濃度需視織物的厚薄、吸水性的大小、印花的方法等決定), 如用5斤CMC逐漸加入正在攪拌的100斤冷水中,加完後繼續攪至全部分散,然後放置過夜,次日 在攪拌下投進調製好的漿料懸浮體,充分攪勻即可使用。 CMC也可與黃糊精、澱粉、澎潤土等合並使用,其效果也甚佳。HL6、HF1、HF3型CMC適用於印 花色漿。 (三)織物整理。CMC對織物整理工藝的高溫及細菌的影響具有良好的穩定性,CMC不僅可與澱粉 或一般脂肪物質混合使用,且能與丙烯酸酯、多乙烯基醚等合成物質混合使用。 將織物塗以CMC水溶液,然後用乙酸處理,可製成不透氣和防水的特種織物。先用CMC水溶液處理 織物,然後用易於分解的季銨鹽處理,經幹燥,磨光在適宜階段加熱,可形成表麵不溶塗層的臘光 織物。HF2、HF3型適用作為整理劑。 6、造紙工業的應用:CMC具有薄膜形成性,在造紙工業中可用作紙麵平滑劑、施膠劑、在紙漿中 加入0.1-0.3%CMC能使紙增強搞張力40-50%增大揉性4-5倍,同時紙質均勻,印刷時油墨容易滲入, 印刷物邊緣清晰。在用CMC水溶液處理過的紙上,塗以鐵、鉛等金屬鹽溶液可製成防水、防油紙。 7、噴霧造粒、成球類產品的應用:保護渣係列、顆粒複混肥、化肥廠鍋爐煤球、蜂窩煤等,使 用HL5、HL7、HL10具有成粒成型快、粒度好、灰份小等之特點。 8、應用於矽酸鹽工業:CMC具有良好的粘結性和薄膜形成性,可用於陶瓷工業。它能增強釉藥和 陶瓷的結合力防止釉藥脫落,並能促進釉藥擴散。CMC可作為燒結成型的粘結劑,尤其在電氣絕緣 材料方麵最為適宜,若加入CMC0.2-0.5%,坯料粘結力強成型容易,使它的機械強度提高2-3倍。並 可作為細粉的懸浮及陶瓷固色劑。 CMC可用於混凝土中,在混凝土施工時加入CMC後可減少失水起緩凝作用,既便於大規模工程的施 工,又能提高混凝土的強度。HL9型適用於緩凝劑。 9、應用於食品工業:CMC無臭、無味、無毒,能長期保存不腐敗,粘度高、保形力強、易於溶解, 可用於食品的加工。如作為粘性劑、增量劑、穩定劑、固形劑、薄膜形成劑等等之用。 10、應用於塗料工業:CMC可作水溶性塗料,可作上膠或調節粘度。在油漆印刷中,作為乳化劑、 穩定劑、HL9型適用於塗料工業。 11、 應用於醫藥及日用化學工業:CMC對人體無毒害,能長期保存,具有保護膠體特性,幫在醫 藥上逐漸得到了應用。如作注射用青黴素不溶性鹽的懸浮分散劑,X光用藥物硫酸鋇、氧化鈦等的 分散劑,用作為軟膏、錠劑的基料,又作乳化劑、增稠劑、粘結劑等等。 在日化工業中作為乳化穩定劑、皮膚保護劑等,如用於牙膏、香脂、香水中等。 12、作為粘結劑:可代替一般常用的糊料,用於製造鞋帽、紙盒、鉛筆、蚊香、信封、火柴盒等 等的粘結,還可作民用漿糊料於日常生活,它不僅比一般糊料粘性強,穩定,又能節約工業用糧。 HL6、HL9型等均為良好的粘結劑。 13、應用於皮革工業:CMC用作皮革的上光劑、著色劑能增加皮革的光澤和耐水性。 14、在其它方麵應用: (1)、電影膠卷、照相底片的表麵處理劑。 (2)橡膠漿穩定劑、泡沫滅 火機的泡沫穩定劑。 (3)農藥的分散劑、乳化劑、塑料的穩定劑、乳化劑。
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