羧甲基纖維素鈉制備方法

時間：2023-03-24 12:48:01來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

羧甲基纖維素鈉制備方法

[db:作者] / 2023-01-06 00:00

羧甲基纖維素鈉

[結構式]

[物化性質]羧甲基纖維素鈉簡稱CMC-Na，白色或淡黃色粉末，無臭、無味，無毒，具有濕潤性。相對密度1.60，2%溶液的相對密度為1.0088。加熱至190～205℃時呈褐色，碳化溫度235～248℃。羧甲基纖維素鈉溶于水呈透明黏膠體，在水中溶解度與取代度有關。水溶性羧甲基纖維素鈉具有不同的黏度。pH值在2～10之間溶液穩定，pH<2時可產生沉淀，pH>10時黏度降低很快。

羧甲基纖維素鈉不溶于酸和醇，遇鹽如氯化鈉、氯化鈣不沉淀。對光、熱、化學藥品穩定。不易發酵，對油脂、蠟的乳化力大。

[制備方法]

①原料預處理將廢棉花等纖維素原料洗凈、烘干、破碎，在100℃左右水解1～2h，然后在100℃條件下用堿蒸煮，堿的濃度10%～20%，蒸煮3～5h。將次氯酸鈉和雙氧水按一定比例混合立即傾入反應器中漂白，控制pH值為8～10，溫度35～40℃，漂白時間在0.5h左右。用稀鹽酸酸化，再用亞硫酸鈉進行脫氯，水洗至中性甩干。

②堿化將纖維素原料放入堿化釜中，加入燒堿溶液劇烈攪拌，使其堿化，溫度控制在30～40℃，堿化時間在0.5～1h。反應結束后，取出纖維素，置壓濾機內壓干。堿液回收用于溶解堿。反應方程如下：

[C6H7O2(OH)3]n+nNaOH→[C6H7O2(OH)2ONa]n+nH2O

③醚化將壓干的堿纖維素放入醚化釜內，加入1.7～2倍的酒精，再加入與酒精等量的一氯醋酸，反應溫度控制在35℃，反應3h。反應式如下：

[C6H7O2(OH)2ONa]n+nCICH2COOH+nNaOH→[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n+nH2O+nNaCl

④中和、洗滌、干燥調整物料為中性，用10%的次氯酸鈉漂白，用75%的乙醇洗滌，除去反應產生的CH3COONa、HOCH2COONa等鹽類。干燥后得到成品。工藝流程如圖5-5所示。

圖5-5 CMC-Na的制備流程

17.3lb(磅，1lb=0.45359237kg)由橡樹公司生產ER4500的棉纖維(99%為a-纖維素，含水率為6.4%)與81lb異丙醇-水溶液(異丙醇比重為86.9%，水為13.1%)混合，溫度控制在57～66℃。混合8min后，容器的壓力下降到29in(1in=0.0524m)水銀柱，通入氮氣使壓力維持在3atm(1atm=101325Pa)。維持溫度在60～75℃區間內13min，加入8.2lb氫氧化鈉顆粒。在59～66℃下苛化反應47min。隨后使溫度上升至114℃時，加入一氯醋酸反應18min。在9min內使物料溫度升至150℃，并在150～160℃下進行醚化反應，反應33min。使真空度降至29in水銀柱，溫度范圍在110～196℃的條件下去除共沸物，CMC在150～180℃下干燥使其含水率為8.2%。CMC的取代度為0.87，純度為77.6%。產品中含有17.1%氯化鈉，5.6%的乙醇鈉。反應物的摩爾比例為纖維素：NaOH：MCA為1：2.03：1。

[技術指標]GB12028-2006

[應用]CMC-Na廣泛應用于食品、醫藥行業，在食品工業中主要作為穩定劑、增稠劑；在醫藥行業中則可用作針劑的乳化穩定劑，片劑的黏結劑和成膜劑。近年來，CMC-Na的應用領域得到不斷的拓展，如作為鍋爐冷卻水的阻垢分散劑，油井的穩定劑、保水劑和水處理中的絮凝劑。

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