本品為cmc纖維素在堿性條件下與一氯醋酸鈉作用生成的羧甲基纖維素鈉鹽聚羧甲
基醚的鈉鹽。按干燥品計算，含鈉（Na）應為6.5%～9.5%。
【性狀
性狀性狀
性狀】本品為白色或類白色至微黃色纖維狀或顆粒狀粉末；無臭，無味；有引
濕性。
本品在水中溶脹成膠狀溶液，在乙醇、乙醚或三氯甲烷中不溶。
【鑒別
鑒別鑒別
鑒別】 取本品1g，加溫水50ml ，攪拌使擴散均勻，制成膠狀溶液，冷卻至室
溫，備用。
（1）取上述溶液10ml，加硫酸銅試液1ml，即生成藍色絮狀沉淀。
（2）取上述溶液5ml，加等體積氯化鋇試液，即生成白色沉淀。
（3）取上述溶液，顯鈉鹽的火焰反應（附錄Ⅲ）。
【檢查
檢查檢查
檢查】 酸堿度
酸堿度酸堿度
酸堿度 取本品0.5g，加溫水50ml劇烈攪拌，至形成膠體溶液，冷卻
至室溫，依法測定（附錄Ⅵ H），pH值應為6.5～8.0 。
氯化物
氯化物氯化物
氯化物 取本品1.0g（按干燥品計），精密稱定，置250ml 錐形瓶中，加無水乙
醇5ml，再加水150ml使溶解，加濃過氧化氫溶液5滴，緩緩煮沸10分鐘，冷卻，加
鉻酸鉀指示液1ml，用硝酸銀滴定液（0.1mol/L）滴定。每1ml硝酸銀滴定液（0.1mol/L）
相當于3.545mg 的Cl 。含氯化物不得過1.0％ 。
黏度
黏度黏度
黏度 精密稱取本品4.0g（按干燥品計），置已稱定重量的250ml的燒杯中，加
熱水150ml，置熱水浴中保溫30分鐘，迅速攪拌，直到粉末充分濕透，冷卻至室溫，
加入足量的水使混合物總重為200g，靜置、時時攪拌至全部溶解。調節溫度至25℃,
用NDJ-1型旋轉式黏度計，依法測定（附錄Ⅵ G第二法），應為標示黏度的75%～140%。
乙醇酸鈉
乙醇酸鈉乙醇酸鈉
乙醇酸鈉 避光操作。取本品0.5g（按干燥品計），精密稱定，置燒杯中，加5mol/L
醋酸溶液與水各5ml，攪拌至乙醇酸鈉溶解（約30分鐘）。加丙酮80ml與氯化鈉2g，
攪拌使羧甲基纖維素完全沉淀，濾過，用丙酮洗滌燒杯和濾紙，合并濾液和洗液置
100ml量瓶中，用丙酮稀釋至刻度，搖勻。靜置24小時，取上清液備用。取乙醇酸0.310g，
室溫真空干燥12小時，置1000ml量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度。精密量取5ml，
置
100ml量瓶中，加5mol/L醋酸溶液5ml，靜置30分鐘，加丙酮80ml與氯化鈉2g，
搖勻，用丙酮稀釋至刻度，搖勻，靜置24小時。備用。分別取上述溶液2.0ml，置25ml
納氏比色管中，水浴加熱至丙酮揮去，冷卻至室溫，精密加2,7-二羥基萘硫酸溶液（取
2,7-二羥基萘10mg，加硫酸100ml溶解，放置至顏色褪去，2天內使用）20ml，密塞，
搖勻，置水浴中加熱20分鐘，冷卻，供試品溶液與對照溶液比較，顏色不得更深。必
要時，可將所得溶液轉移至1cm吸收池中，照紫外-可見分光光度法（附錄Ⅳ A），10
分鐘內，在540nm的波長處測定吸光度進行比較（0.4%）。
干燥失重
干燥失重干燥失重
干燥失重 取本品1.0g，在105 ℃干燥6小時，減失重量不得過10.0%（附錄Ⅷ L）。
鐵鹽
鐵鹽鐵鹽
鐵鹽 取本品1.0g（按干燥品計），置坩堝中，緩緩熾灼至完全炭化，放冷；加
硫酸0.5ml 使殘渣濕潤，低溫加熱至硫酸蒸氣除盡后，在550～600 ℃熾灼使完全灰化，
放冷，加鹽酸1ml與硝酸3滴置水浴上蒸干，放冷，加稀鹽酸16ml與水適量，使殘渣
溶解，移置100ml量瓶中，加水至刻度，搖勻（必要時濾過）,精密量取25ml置50ml
納氏比色管中，依法檢查（附錄Ⅷ G），與標準鐵溶液4.0ml 用同一方法制成的對照液
比較， 不得更深（0.016%）。
重金屬
重金屬重金屬
重金屬 取本品1.0g（按干燥品計），依法檢查（附錄Ⅷ H第二法），含重金屬不
得過百萬分之十。
砷鹽
砷鹽砷鹽
砷鹽 取本品0.67g（按干燥品計），加氫氧化鈣1.0g，混合，加水2ml，攪拌均
勻，干燥后，以小火燒灼使炭化，再以500～600℃熾灼使完全灰化，放冷，加鹽酸8ml
與水23ml，依法檢查（附錄Ⅷ J第一法），應符合規定（0.0003% ）。
【含量測定
含量測定含量測定
含量測定】 取干燥失重項下的本品約0.25g ，精密稱定，置150ml錐形瓶中，
加冰醋酸50 ml，搖勻，加熱回流2 小時，放冷，移置100ml 燒杯中，錐形瓶用冰醋
酸洗滌3 次，每次5ml ，洗液并入燒杯中，照電位滴定法（附錄Ⅶ A），用高氯酸滴
定液（0.1mol/L）滴定，并將滴定的結果用空白試驗校正。每1ml高氯酸滴定液
（0.1mol/L）相當于2.299mg的Na。
羧甲基纖維素鈉（ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，ＣＭＣ），由德國于
１９１８年首先制得，并于１９２１年獲準專利而見諸于世。此后 便在歐洲實現商業化生產。當時只為粗產品，用作膠體和粘
結劑。１９３６～１９４１年，羧甲基纖維素鈉的工業應用研究相當 活躍，發明了幾個相當有啟發性的專利。第二次世界大戰期 間，德國將羧甲基纖維素鈉用于合成洗滌劑。Ｈｅｒｃｕｌｅｓ公司 于１９４３年為美國首次制成羧甲基纖維素鈉，并于１９４６年生
產精制的羧甲基纖維素鈉產品，該產品被認可為安全的食品
添加劑。 為了解決原料來源之不足，近５年來我國一些科研單位
與企業共同合作，綜合利用稻草、地腳棉（廢棉）、豆腐渣等試
制生產ＣＩＶＩＣ獲得成功，生產成本大大下降，這樣為ＣＭＣ工業 生產開辟了一條新的原料來源途徑＿ｌ?。省＃茫桑郑桑靡蚓哂袃灹嫉摹?/div>
水溶性與成膜性等特性，廣泛應用于石油、地質、日化、輕工、
食品、醫藥等工業中，被譽為“工業的味精”。１９８９年４月化
工部將ＣＩＶＩＣ列為“新領域精細化工‘八五’規劃產品”ｌ２Ｊ?！?/div>
目前，ＣＭＣ的研究與開發，主要著重現有生產技術的改 造與工藝的革新，以及獨特性能的ＣＭＣ新產品的合成。 １?。茫停玫慕Y構特性 羧甲基纖維素是一種水溶性纖維素醚，通常具有實用價
值是它的鈉鹽。所以通常ＣＭＣ就指羧甲基纖維素鈉。它的
基本水分子結構見圖１?！。俭?/div>
／；一。＼ ／ｏ＼ｌ?。埽病。保保芤唬桑堋。丁。臁D１羧甲基纖維素鈉水分子結構 ＣＩＶＩＣ通常是由天然纖維素與苛性堿及一氯醋酸反應后 制得的一種陰離子型高分子化合物，分子量６?。矗埃埃?plusmn;１?。埃埃埃！≈饕母碑a物是氯化鈉及乙醇酸鈉。ＣＭＣ屬于天然纖維素 改陛。目前聯合國糧農組織（ＦＡＯ）和世界衛生組織（ＷＨＯ） 已正式稱它為“改性纖維素”ｌ３Ｊ。 衡量ＣＭＣ質量的主要指標是取代度（?。┖驼扯取Ｒ话恪?/div>
ＤＳ不同則ＣＭＣ的性質也不同；取代度增大，溶液的透明度
及穩定性也越好。據報道，ＣＩＶＩＣ取代度在０，７～１．２時透明
度較好，其水溶液粘度在ｐＨ值為６～９時最大ｌ４］。為保證其
質量，除了選擇醚化劑外，還必須考慮影響取代度和粘度的 一些因素，例如堿與醚化劑之間的用量關系、醚化時間、體系 作者簡介牛生洋（１９７６一），男，甘肅張掖人，碩士，助教，從事食品科學 教學與研究工作?！?/div>
收稿日期２００６－０５．１２ 含水量、溫度、ＤＨ值、溶液濃度及鹽類等＿５Ｊ?！。病。幔停玫膽眠M展?。玻薄。茫停迷谑称饭I中的應用 ＦＡＯ和ＷＨＯ已批準將純 ＣＭＣ用于食品，它是經過很嚴格的生物學、毒理學研究和試
驗后才獲得批準的，國際標準的安全攝入量（ＡＤＩ）是２５
ｍｇ／（ｋｇ?ｄ），即大約每人１．５ ｇ／ａ。曾有報道說，有人試驗攝入
量達到１０?。耄缫参从卸拘苑磻撸叮??！?/div>
ＣＩＶＩＣ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＿７Ｊ。在豆奶、冰淇淋、雪糕、果凍、飲料、罐頭中的 用量約為１％～１５％。ＣＭＣ還可與醋、醬油、植物油、果汁、肉
汁、蔬菜汁等形成性能穩定的乳化分散液，其用量為０。２％～
５％。特別是對動、植物油、蛋白質與水溶液的乳化性能極為
優異，能使其形成性能穩定的勻質乳狀液。因其安全可靠性 高，因此，其用量不受國家食品衛生標準ＡＤＩ限￣ｍｊＩ８Ｊ。ＣＭＣ 在食品領域不斷被開發，近年來，在葡萄酒生產中應用羧甲
基纖維素鈉的研究也已開展＿９Ｊ?！?/div>
２。２?。茫停迷卺t藥行業的用途在醫藥工業中可作針劑的
乳化穩定劑、片劑的粘結劑和成膜劑＿ｌ 。有人經基礎及動
物實驗證明ＣＭＣ是安全可靠的抗癌藥載體＿ｌｌ１１。用ＣＭＣ作
膜材料，研制的中藥養陰生肌散的改造劑型——養陰生肌 膜，能用于皮膚磨削手術創面和外傷性創面。動物模型研究 表明，該膜防止創面感染，與紗布敷料無明顯差異，在控制創
面組織液滲出與創面快速愈合上，此膜明顯優于紗布敷料，
并有減輕術后水腫和創面刺激作用ｌ】 。用聚乙烯醇與羧甲
基纖維素鈉及聚羧乙烯以３：６：１的比例制成的膜劑為最佳 處方，粘附性及釋放速率均增加，在增加粘膜粘附緩釋膜劑 的粘附力，延長制劑在口腔內的滯留時間及制劑中藥物的藥 效都有明顯提高＿ｌ 。 丁哌卡因為強效局部麻醉藥，但它中毒時有時可產生較 為嚴重的心血管副反應，故臨床上在廣泛應用丁哌卡因的同 時，對其毒性反應的防治研究一直較為重視。藥劑研究顯 示，ＣＩＶＩＣ作為緩釋物質與丁哌卡因溶液進行配制可顯著降低。
羧甲基纖維素鈉簡介
羧甲基纖維素鈉（NaCMC或簡稱CMC）是一種水溶性纖維素醚，可使大多數常用水
溶液制劑粘度在幾cP到幾千cP之間變化。
NaCMC的簡化分子式如下：
Cell-O-CH2-COONa
NaCMC由一氯乙酸與堿纖維素相互反應而得。堿纖維素本身是由纖維素與氫氧化
鈉反應產生的。堿纖維素的步驟對于簡化醚化劑與纖維素鏈之間的反應是必須的。取
代度（DS）和聚合度（DP）是各等級NaCMC的典型指標。
1.取代度和溶解性
取代度指連接在每個纖維素單元上的羧甲基鈉基團平均數量。纖維素分子上的葡
萄糖酐有三個醇基：一個伯醇，兩個仲醇。三個醇基都能與氯乙酸鈉發生反應。伯醇
基團反應活性最大，因此取代基首先會取代此基團使反應物分子變長。取代度的最大
值是3，但是在工業上用途最大的是取代度在0.5到1.2之間變化的NaCMC。
取代度為0.2-0.3的NaCMC與取代度為0.7-0.8的NaCMC的特性存在著很大的區
別。前者只是部分溶于PH值為7的水，但后者是可完全溶解的。在堿性條件下情況正
好相反。
2.聚合度和粘度
聚合度指纖維素鏈的長度，決定著粘度的大小。纖維素鏈越長粘度越大，NaCMC
溶液也是如此。
NaCMC分子呈現出線性結構，因此能夠形成高粘度溶液。粘度反映了分子間的相
互作用力。
因此，選擇聚合度不同的產品，制成1%的NaCMC水溶液，在25℃時，粘度在幾
cP到幾千cP之間。
3.粘度 改變NaCMC水溶液的濃度可獲得粘度高度變化的溶液。
涉及NaCMC的粘度時，有三個因素必須考慮：
λ 溶液濃度
λ 測量時的溫度
λ 所使用的粘度計的類型
很顯然，濃度或溫度的變化可以改變最終溶液粘度。NaCMC溶液是非牛頓液體，
當剪切力增強時其表觀粘度降低。在攪拌停止后，粘度成比例增加直到保持穩定。也
就是說，溶液具有觸變性。這是非常重要的現象，在攪拌前和攪拌后，NaCMC溶液粘
度變化很大。因此嚴格按照制造商推薦的測量方法進行測量是非常重要的。
NaCMC作為吸水性膠體，具有所有膠體的特性。此外NaCMC溶液還可用于粘合劑，
膠化劑，穩定劑和分散劑以及成膜劑。
羧甲基纖維素鈉的特性
1.溫度的影響
干態的NaCMC能夠耐140-150℃以下的溫度幾分鐘。和大多數溶液一樣，當溫度
升高時NaCMC溶液粘度降低。但是這些溶液在加熱時保持穩定，在冷卻后粘度又會回
到初始粘度。
2.酸堿的影響
NaCMC是一種具有較強酸性的酸。如果用強酸處理NaCMC，會釋放出游離酸HCMC。
這種酸不溶于水。
注意析出的情況只發生在PH值較低的情況下（大約為2.5），如果PH值超過這
個值就不會產生析出的情況，例如在PH值為3.5的醋酸介質中。
NaCMC可作為緩沖器和離子交換器。如果PH值保持在上述的限度內，可以向水溶液中
添加少量的酸，而不引起溶解性的變化。
3.鹽的影響
某些金屬鹽與NaCMC反應，析出相應的纖維素羥乙酸金屬鹽。鋁鹽，錫鹽和鉛鹽，
高鐵鹽，銀鹽，銅鹽和鋯鹽都會發生此反應。
NaCMC不會和鈣鹽和鎂鹽反應而沉淀，所以可以用于硬水。
弱濃度堿金屬鹽的存在通常會降低溶液的粘度，但強濃度的堿金屬鹽的存在將增加溶
液的粘度，在有些情況下甚至引起膠凝作用。
4.抗溶劑性
NaCMC不溶于有機溶劑。 雖然可能產生一些溶脹反應，但NaCMC不會溶解。不過可以在NaCMC溶液中加入
一定百分比的水溶性有機溶劑（通常是30-40%），例如：
λ 丙酮
λ 甲醇或乙醇
λ 二惡烷
λ 乙二醇乙酸酯
5.含水量
是一種易潮濕的物質。放置在空氣中，干燥的NaCMC吸收12%-25%的水分（取決
于空氣的濕度和選擇的等級）。
為了避免在給定的時間段因含水量的變化而導致活性物濃度的改變，NaCMC應儲存在
原始包裝中或密封容器內。建議儲存在干燥的地方。
本工藝可生產兩種NaCMC
純凈級（PCMC）
NaCMC含量很高，只含有少量的鹽。
工業級（TCMC）
含有一定比例堿性鹽和中性鹽的反應副產品。
純凈級和工業級的NaCMC有幾種型號，其外觀、活性物質的濃度、取代度和粘度有所
不同。
NaCMC的應用領域
NaCMC有廣泛的應用領域。通常用作水溶膠，增稠劑，懸浮劑，成膜活性劑，乳
化穩定劑，上漿劑，涂布劑，膠粘劑、保護性膠體等。
通過調節NaCMC的以下特性，產品可以適應各種不同的用途：
λ 活性物質濃度（純度）
λ 粘度
λ 取代度
λ 使用劑量
λ 產品使用的應用條件
1.洗滌劑
NaCMC是粉劑洗滌劑的基本成分，特別是無磷粉劑。它有膠體的特性，可以阻止灰塵
污染紡織纖維，在使用合成洗滌劑的時候經常發生這樣的情況。它可以穩定泡沫，保
護雙手。NaCMC可以加入到非離子液體洗滌劑中，同樣可以防止紡織纖維重復吸收灰
塵。NaCMC也可用作增稠劑，穩定劑，肥皂和洗衣粉的粘合劑和增塑劑。
2.鉆探
NaCMC可用作鉆探泥漿的基本添加劑，作為保護性膠體和粘度調節劑，并減少濾液。
還可以開發專用型號以使鉆機適應泥漿的特性。
NaCMC用于石油和天然氣鉆探，鉆水井，鉆孔，空心鉆，水平鉆以及鉆礦。
3.涂裝
NaCMC對于填料和石膏是一種良好的粘合劑，可用于增厚和穩定乳膠漆。
4.造紙業
a) 表面處理
λ 紙板和輕紙板的表面處理
λ 涂層紙板的表面處理
λ 膠版紙的表面處理
λ 改善上述紙張的技術特性
λ 改善淀粉成膜構造
λ 抗遷移效果
λ 硅化紙
λ 耐油牛皮紙
λ 可再生紙
λ 用于咖啡和茶包裝的特種紙
λ 其他特種紙
b) 涂料
λ 保水
λ 粘合性
λ 改善熒光增白劑的效果
λ 加入到原料中，可以改進紙張的機械特性。
5.建筑材料
由于NaCMC的塑化性，通常用于傳統的石膏料。它也減慢了硬化過程，因此混合后可
以延長石膏的使用時間。
6.紡織品
NaCMC是棉花、人造絲、亞麻布、黃麻和羊毛以及人造纖維的良好的上漿劑。它可涂
在沙布上，在織布的的過程中起保護作用，保留良好的彈性，改善平滑性。
NaCMC也是一種良好的整理劑，與大多數標準產品兼容。它改善了纖維的觸感并使之
保持自然鮮艷的顏色。
某些品種的NaCMC也是某些漿料非常有效的增厚劑。
7.壁紙漿糊 NaCMC很適合粘貼壁紙。這種糊劑很容易制備和使用。它不容易污染壁紙或使之退色，
粘著效果很好。
8.壁紙
用于印刷壁紙時，NaCMC是良好的顏料粘合劑。
9.制陶
NaCMC用于釉質的粘合劑和增稠劑。也用于陶瓷泥坯的粘合劑和塑化劑。
10.食品工業
NaCMC在食品工業有很多應用：
它是冰激凌的穩定劑，果醬和果凍、果脯等的增稠劑。它用于糖，果汁，食品，面包，
冷凍食品，罐頭食品，速食食品，飲料等等。NaCMC廣泛用于大部分的牛飼料，雞飼
料，寵物飼料，魚飼料中。
11.制藥
NaCMC在多種藥劑中用作賦形劑。對于某些乳劑和懸浮液，它可作為極好的穩定劑，
也用于軟膏的基料和各種抗生素的載體。在片劑、糖衣以及眼/耳/鼻滴劑中也很常用。
12.化妝品
NaCMC用作牙膏增稠劑，用于護膚霜和洗發膏，沐浴液和香波。
13.電極
專用于電極應用的NaCMC，在擠出時加入鍍層電極化合物中作為粘合劑，塑化劑，整
理劑。
14.農業——殺蟲劑和殺菌劑
NaCMC在殺蟲劑和殺菌劑中用作增稠劑和穩定劑。采用飛機噴灑時，它可以延長藥效。
15.清潔用品
NaCMC良好的增稠性、穩定性和成膜性使之成為許多清潔用品不可缺少的成分。
16.乳劑/懸浮液
在許多乳劑和懸浮液中，NaCMC作為增稠劑。它有某種乳化性，特別適用于礦物油。
由于這些特性，它也能用在懸浮聚合中。
17.其他應用領域
ν 制造防火產品 ν 生產牲畜飼料和獸醫產品（活性粒子懸浮劑）
ν 石墨懸浮劑（潤滑劑）
ν 水處理
ν 粉筆和鉛筆芯
ν 礦物或植物纖維的噴涂涂飾劑（NaCMC作為粘合劑）
ν 鑄造型芯的制備
ν 洗衣粉
ν 苛性蘇達清潔劑的增稠
這只是NaCMC應用領域中的一小部分，更多可能的應用正在研究中。
商業前景
近幾年NaCMC特別是PCMC的價格和需求呈現穩定的增長。而TCMC的價格相對保
持穩定。
全世界NaCMC的總產量約32萬噸。包括157000噸/年TCMC和162000噸/年
PCMC(2000年的數據)。PCMC的生產規模仍然無法滿足不斷增長的市場需求。
西歐、美國和日本是最大的市場，占世界市場總額的75%。據估計在這些區域2005
年以前的年增長率為2%。
其他地區的市場增長預計為3%以上，主要表現在亞洲，南美，中東市場的增長。
這也是為什么CMC和纖維素醚類物質雖然早已成為日常用品，而市場仍然不斷增長的
原因。
處于經濟快速增長期的中國，目前CMC產品正在以10%的年增長率發展。歐洲2
億人口每年消耗CMC在20萬噸，預計中國在近5年內需求會增長到8-10萬噸，市場
前景還是比較樂觀。本項目的產品具有高附加值、成長性良好的市場。
本技術NaCMC產品等級
該工藝的最大特色之一是可以生產的多種NaCMC，有非常高的生產靈活性。
TCMC DS值：0.3-1.3
pH值：6.5-12（可調）
粘度：10-10000cP（2%的溶液，25℃，布氏粘度計）
純度：55%～80%（取決于配方或添加劑）
PCMC
DS值：0.6-1.3
pH值：6.5-8（可調）
粘度：10-5000cP（1%的溶液，25℃，布氏粘度計）
純度：>=99.5%（可達到99.8%或更高）
關于純度，可以通過調整配方/工藝或混合不同的成品來得到介乎二者之間的量。成品
粘度主要由使用纖維素的種類預先規定。
可實現的生產規模
以上所述的工藝可適用于1500噸/年——30000噸/年的生產規模。關鍵設備的最
優組合是影響生產規模重要因素。同時也取決于項目的位置和目標，并非任意的產量
都有可行性。特別是對于超過10000噸/年的大規模的項目來說，通常是由多個較小單
元組合起來以達到目標產量。
原材料需求
ν 木漿纖維素
ν 棉絨纖維素
ν 氫氧化鈉溶液
ν H2O2溶液
ν 乙酸
ν 乙醇
主要生產設施
1. 乙醇存儲和配料
2. 鈉堿液存儲和配料
3. MCA溶液制劑和配料
4. 纖維素制劑和存儲
5. 反應裝置
6. NaCMC洗滌和萃取
7. NaCMC乙醇回收裝置（反萃?。?nbsp;
8. NaCMC干燥裝置
9. NaCMC混煉和篩選
10. NaCMC存儲和摻合
11. NaCMC稱重和包裝
12. 乙醇精餾和提純
工藝優勢
ν 產品質量很高，超過國內現有水平，完全符合國際標準
ν 取代度高且均勻，應用范圍大 ν 反應時間短，在高溫下運行，產品質量相當穩定
ν 生產成本低于現有國內高純CMC生產技術