羧甲基纤维素制备方法及其生产工艺研究进展
羧甲基纤维素抑尘剂的制备及其应用研究
讨 了添加 甘油、 辛癸基 葡糖 苷对抑 尘剂吸水性 能、 润湿性 能的 变化 以及 ｍ（ 甘 油） ： ｍ（ 辛癸基 葡糖苷 ） 以不 同配
比加 入 抑 尘 剂后 对 粉 尘 含 水 率 的影 响 。 经 傅 里 叶 红 外 光 谱 、 Ｘ 一射 线衍 射 仪 、 扫 描 电子 显 微 镜 、 透 射 电子 显 微
第４ ２卷 第 ３期
环境科学 与管理
ＥＮ、 ｒ 【 Ｉ ｔ ｏＮＭ哐ＮＴＡＬ ＳＣｍ ＮＣＥ ＡＮＤ Ｍ ＡＮＡＧＥＭ ＥＮＴ
Ｖ０ １ ． ４ ２ Ｎ ３ Ｍａ ｒ ．２ ０ １ ７
２ ０ １ ７年 ３月
文章 编 号 ： １ ６ ７ ４－ ６ １ ３ ９ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ３－０ １ ０ １－ ０ ４
镜对制备 的产物进 行结构表征和 形貌 的分析 。对 抑 尘剂的性 能 ： 耐风 蚀性 、 温度适应 性进 行 了测试 。结果表 明： 当 ｍ（ 甘油 ） ： ｍ（ 辛癸基 葡糖苷 ） 为 ２： ３ ， 室温时粉 尘含 水率达 １ ５ ． ８ ％、 ５ ０ ℃粉 尘含 水率仍 可达 １ １ ． ７ ％； 经３ ｈ （ １ ５ ｍ ／ ｓ ） 风速吹扫 。 粉 尘损 失率仅 为 ２ ． ３ ％。 关键词 ： 溶液聚合 ； 甘油 ； 表 面活性荆 ； 抑 尘剂
羧甲基纤维素钠的制备及表征
摘要羧甲基纤维素钠（简称CMC）是以精制短棉为原料而合成的一种阴离子型高分子化合物。
分子量6400（±1000），具有优良的水溶性与成膜性，广泛应用于石油、日化、轻工、食品、医药等工业中，被誉为“工业的味精”。
1989年4月化工部曾将CMC-Na列为“新领域精细化工‘八五’规划产品”。
CMC-Na生产发展到今天，合成方法主要有两种，一种是水煤直接法（喷碱法），另一种是采用有机溶媒体的溶媒法，由于后者具有用碱量少，醚化时间短，醚化剂利用率高等特点，因此目前已被广泛采用。
然而目前国使用的CMC-Na普遍存在着合格率较低，成本大幅度上升，新产品开发缓慢等问题。
衡量CMC-Na质量的主要指标是取代度（DS）和粘度，一般来说，DS不同，则CMC-Na 的性质也不同；取代度增大，溶液的透明度及稳定性也越好。
据报道，CMC-Na取代度在0.7-1.2时透明度较好，其水溶液粘度在pH为6-9时最大，为保证其质量，除选择醚化剂外，还必须考虑影响取代度和粘度的一些因素，例如碱与醚化剂之间的用量关系、醚化时间、体系含水量、温度、pH值、溶液浓度等。
本文目的旨在降低成本，提高质量，通过从几大因素——碱化温度、醚化温度、碱化时间、醚化时间、碱的浓度、醚化剂配比分别合成，并检验各种产品的性能，进而得出合成CMC-Na的最佳工艺条件。
关键词：溶媒法；粘度；醚化剂；最佳工艺条件AbstractSodium carboxymethyl cellulose （CMC）is an anionic polymer pound posed by refine short cotton, whose molecular weight is 6400（±1000）, highly water-soluble and good film-forming property. It is widely used in the industries of petroleum, daily chemicals, light industry, food and pharmaceuticals, which is renowned as the “Aginomoto of Industries”. The Ministry of Chemical Industry ranked CMC-Na as the project product in fine chemical industry of the “Eighth Five-year Plan”.So far, two synthetic methods of CMC-Na have been developed, one of which is direct pounding of coal and water (Alkali Spraying) and the other is organic solvent. The lower alkali charge, shorter etherification process and high-efficient utilization of etherifying agent, the latter method is adopted widely. But lower quality, increasing production cost and slow development of new product are the mon problems resided in the domestic CMC-Na.The main indexes to assess the quality of CMC-Na are degree of substitution (DS) and viscosity. Generally, DS determines the property of CMC-Na; the more the degree of substitution, the better the transparency and stability of the solution. It is said the transparency of CMC-Na is higher when the DS is in 0.7-1.2, and the viscosity is at the highest when pH is 6-9. To ensure the quality, apart from etherifying agent, the factors affecting the DS andviscosity shall also be taken into account, such as the relationship between alkali and the amount of etherifying agent, how long etherification lasts, content of water in the system, temperature, pH and concentration of solution.This thesis aims to seek ways to reduce the production cost and improve the quality of CMC-Na. The mon factors, such as temperature of alkalization and etherification, time for alkalization and etherification, concentration of alkaline and ration of etherifying agent are respectively used to synthesize CMC-Na in order to find out the best processing conditions for synthesis of CMC-Na.Key word：organic solvent；viscosity；etherifying agent；the best processing conditions for synthesis第一章绪论1.1 纤维素醚类发展历史纤维素是三大天然高分子种类之一,主要来源于自然界中的棉花、麻、麦秆、甘庶渣和树木等植物,是大自然中可以取之不尽的可再生资源。
羧甲基纤维素制备方法及其生产工艺研究进展
羧甲基纤维素制备方法及其生产工艺研究进展
李外;赵雄虎;季一辉;贾佳;赵武
【期刊名称】《石油化工》
【年(卷),期】2013(042)006
【摘要】介绍了羧甲基纤维素(CMC)的关键技术指标,并从羧甲基化反应机理出发,在回顾传统制备方法的基础上,综述了近年来国内外关于纤维素羧甲基化反应和工艺的研究进展,重点评述了对体系反应介质的种类和组成、溶液法、新原料、溶媒法工艺的改进、羧甲基化工艺与其他产品生产工艺的耦合等问题,并对其发展前景进行了展望.
【总页数】10页(P693-702)
【作者】李外;赵雄虎;季一辉;贾佳;赵武
【作者单位】中国石油大学(北京)石油工程学院,北京102249;中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)石油工程学院,北京102249;中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)石油工程学院,北京102249;中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中海油能源发展股份有限公司监督监理技术分公司,天津300450;中国石油大学(北京)石油工程学院,北京102249
【正文语种】中文
【中图分类】TQ352
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羧甲基纤维素的生产工艺流程
羧甲基纤维素的生产工艺流程英文回答：Carboxymethyl cellulose (CMC) is a cellulose derivative that is widely used in various industries such as food, pharmaceutical, and personal care. The production process of CMC involves several steps. Here is a brief overview of the production process:1. Raw material preparation: The first step in the production of CMC is the preparation of the raw material, which is cellulose. Cellulose can be derived from various sources such as wood pulp, cotton linters, or other plant materials. The cellulose is usually treated with alkali to remove impurities and then washed to obtain a purified cellulose material.2. Etherification: The purified cellulose is then subjected to etherification to introduce carboxymethyl groups into the cellulose structure. This is typically doneby reacting the cellulose with sodium chloroacetate in the presence of an alkali catalyst. The reaction takes place under controlled conditions of temperature and pH to ensure the desired degree of substitution (DS) of carboxymethyl groups.3. Neutralization and purification: Afteretherification, the reaction mixture is neutralized to remove excess alkali and adjust the pH. This is usuallydone by adding an acid, such as hydrochloric acid orsulfuric acid, to the reaction mixture. The neutralized mixture is then filtered to remove any insoluble impurities.4. Drying and milling: The filtered CMC is then driedto remove the moisture content. This can be done using various drying techniques such as spray drying or drum drying. Once dried, the CMC is milled to obtain a fine powder with the desired particle size.5. Quality control and packaging: The final step in the production process is quality control and packaging. The CMC powder is tested for various parameters such asviscosity, pH, and purity to ensure it meets the required specifications. Once approved, the CMC is packaged in suitable containers for storage and transportation.中文回答：羧甲基纤维素（CMC）是一种纤维素衍生物，在食品、制药和个人护理等各个行业中被广泛使用。
羧甲基纤维素钠制备
羧甲基纤维素钠制备
羧甲基纤维素钠是一种功能性高分子化合物，具有优异的抗水性、增稠能力和稳定性，广泛应用于食品、化妆品、医药等领域。
下面将介绍羧甲基纤维素钠的制备方法。
一、化学制备法
羧甲基纤维素钠可以通过碱性催化剂和甲基化剂的作用在碱性条件下合成。
具体步骤如下：
1. 将纤维素加入到碱性环境中，如氢氧化钠、碳酸钠等。
2. 加入甲醇或甲基碘，使纤维素发生甲基化反应。
3. 在阳离子活化剂的作用下，甲基化纤维素中的羟基与羧基反应，生成羧甲基纤维素钠。
二、生物发酵法
羧甲基纤维素钠可以通过微生物发酵过程中产生的羧甲基纤维素酶进行酶解得到。
其具体步骤如下：
1. 选取合适的羧甲基纤维素酶生产菌株，如Pseudomonas sp.、Sphingomonas sp.等。
2. 在培养基中添加合适的碳源、氮源和其他必需营养物质，培养出含有羧甲基纤维素酶的菌群。
3. 制备菌种液，在合适的条件下使菌株发酵产生羧甲基纤维素酶。
4. 使用羧甲基纤维素酶对纤维素进行酶解，生成羧甲基纤维素钠。
以上两种方法各有优缺点，化学制备法生产成本较低、生产效率高，
但其过程中使用的碱性催化剂对环境有一定污染；而生物发酵法生产
过程中无污染、无副产物、纯度较高，但生产时间较长，且成本较高。
总体来说，羧甲基纤维素钠在化妆品、食品、医药等领域中具有广泛
的应用前景。
随着技术的不断进步，其制备方法也会不断完善。
羧甲基纤维素生产工艺
羧甲基纤维素生产工艺
羧甲基纤维素（CMC）的生产工艺主要包括下述几个步骤：
1. 原料准备：将木浆或纤维素原料加入到溶解槽中，加入适量的苛性碱和石灰，进行预处理。
然后将预处理后的原料送入苛性碱溶解槽。
2. 溶解：在苛性碱溶解槽中，加入适量的碳酸钠和氢氧化钠，并加热至一定温度。
在高温高压的环境下，使纤维素与碱液充分反应，溶解成纤维素碱溶液。
3. 甲醛化反应：将甲醛加入溶解槽中，与纤维素碱溶液进行反应。
甲醛与羟基（OH）和羧基（COOH）反应，生成羧甲基
纤维素。
4. 中和：将生成的羧甲基纤维素溶液与硫酸进行中和反应，将pH值调整在适宜范围。
调整后的羧甲基纤维素溶液称为CMC 浆料。
5. 过滤：用过滤设备将CMC浆料中的杂质、纤维等进行过滤，得到较纯净的CMC浆料。
6. 浓缩：将过滤后的CMC浆料进行浓缩处理，使浆料的浓度
达到产品要求。
7. 干燥：将浓缩后的CMC浆料进行干燥处理，一般采用喷雾
干燥或气流干燥等方法，得到CMC粉末。
8. 精细加工：对CMC粉末进行筛分、研磨等加工处理，以得到符合产品要求的CMC终产品。
以上是羧甲基纤维素的一般生产工艺流程，具体工艺参数和设备配置可能会根据生产厂家和产品要求的不同而略有差异。
同时，CMC的生产过程中还需要进行质量检验、包装等环节，以确保产品的质量和安全。
羧甲基纤维素钠实训报告
一、实训背景羧甲基纤维素钠（CMC-Na）是一种用途广泛的纤维素衍生物，具有增稠、稳定、悬浮、保水等特性，广泛应用于食品、医药、化工、建筑等领域。
为了更好地了解和掌握CMC-Na的制备、性质和应用，我们进行了为期一周的羧甲基纤维素钠实训。
二、实训目的1. 了解CMC-Na的制备工艺、原理及影响因素；2. 掌握CMC-Na的性质、应用领域及注意事项；3. 培养学生动手操作能力和团队协作精神。
三、实训内容1. CMC-Na的制备（1）实验原理：以棉短绒为原料，采用碱法或酸法对棉短绒进行预处理，然后与氯乙酸进行酯化反应，最后用氢氧化钠中和，得到CMC-Na。
（2）实验步骤：① 棉短绒预处理：将棉短绒浸泡在碱溶液中，煮沸，过滤；② 酯化反应：将预处理后的棉短绒与氯乙酸、催化剂在反应釜中加热反应；③ 中和：将反应液加入氢氧化钠溶液中，调节pH值至中性；④ 沉淀、洗涤、干燥：将中和后的溶液进行沉淀、洗涤、干燥，得到CMC-Na产品。
2. CMC-Na的性质及测试（1）外观：CMC-Na为白色或微黄色粉末，无味，无臭；（2）溶解性：CMC-Na易溶于水，在水中形成透明胶体；（3）粘度：CMC-Na具有较好的粘度，可调节；（4）稳定性：CMC-Na在酸性、碱性溶液中稳定，但在高温下易分解；（5）pH值：CMC-Na溶液的pH值在6.5～8.5之间。
3. CMC-Na的应用（1）食品工业：CMC-Na可作为增稠剂、稳定剂、悬浮剂等，广泛应用于冰淇淋、果冻、饮料、面包等食品中；（2）医药工业：CMC-Na可作为药物载体、缓释剂、包衣材料等，用于制备颗粒剂、胶囊剂、片剂等；（3）化工领域：CMC-Na可作为絮凝剂、分散剂、粘合剂等，用于制备钻井液、造纸助剂、涂料等；（4）建筑领域：CMC-Na可作为砂浆添加剂、防水剂等，提高砂浆的抗裂性、保水性。
四、实训结果与分析1. 实验过程中，我们成功制备了CMC-Na产品，并通过测试验证了其外观、溶解性、粘度、稳定性及pH值等性质；2. 在CMC-Na的应用方面，我们了解了其在食品、医药、化工、建筑等领域的广泛应用，并掌握了其使用方法和注意事项；3. 通过实训，我们掌握了CMC-Na的制备工艺、性质及应用，提高了动手操作能力和团队协作精神。
《矿用羧甲基纤维素钠-柠檬酸铝防灭火凝胶的制备与特性研究》范文
《矿用羧甲基纤维素钠-柠檬酸铝防灭火凝胶的制备与特性研究》篇一矿用羧甲基纤维素钠-柠檬酸铝防灭火凝胶的制备与特性研究一、引言随着矿业开采的深入，矿井火灾的防控与治理成为了重要的安全课题。
矿用防灭火材料的研究与开发，对于保障矿工生命安全、维护矿井安全运营具有重要意义。
羧甲基纤维素钠（CMC）和柠檬酸铝作为两种常用的防灭火材料，具有优良的防火性能和稳定性。
本文将详细介绍矿用羧甲基纤维素钠/柠檬酸铝防灭火凝胶的制备过程及其特性研究。
二、制备方法矿用羧甲基纤维素钠/柠檬酸铝防灭火凝胶的制备主要包括材料准备、混合搅拌、凝胶形成等步骤。
1. 材料准备：准备好羧甲基纤维素钠、柠檬酸铝以及其他添加剂。
这些材料应符合国家相关标准，确保其安全性和有效性。
2. 混合搅拌：将羧甲基纤维素钠和柠檬酸铝按照一定比例混合，加入适量的水进行搅拌，使两种材料充分溶解并混合均匀。
3. 凝胶形成：在混合溶液中加入适量的交联剂，通过调整pH 值、温度等条件，使溶液形成稳定的凝胶结构。
三、特性研究1. 防火性能：矿用羧甲基纤维素钠/柠檬酸铝防灭火凝胶具有优良的防火性能。
其阻燃、隔氧的特性能够有效阻止火势蔓延，降低火灾危害。
2. 稳定性：该防灭火凝胶具有良好的稳定性，能够在高温、高湿等恶劣环境下保持其结构和性能的稳定。
3. 粘附性：该防灭火凝胶具有较好的粘附性，能够牢固地附着在矿物表面，形成一层保护膜，阻止氧气与矿物接触，从而达到防火的目的。
4. 环境友好性：该防灭火凝胶无毒、无味、无污染，对环境友好，符合绿色矿山建设的要求。
四、实验结果与分析通过实验数据和结果分析，可以得出以下结论：1. 矿用羧甲基纤维素钠/柠檬酸铝防灭火凝胶的制备方法简单可行，材料易得，成本低廉。
2. 该防灭火凝胶具有优良的防火性能和稳定性，能够在矿井火灾防控中发挥重要作用。
3. 该防灭火凝胶的粘附性强，能够牢固地附着在矿物表面，形成一层保护膜，有效阻止火势蔓延。
4. 该防灭火凝胶的环境友好性符合绿色矿山建设的要求，对保护生态环境具有重要意义。
胶原—羧甲基纤维素复合材料的制备和性能研究
胶原—羧甲基纤维素复合材料的制备和性能研究组织工程支架是组织工程学的重要研究方向之一,受到广泛的关注。
一种理想的支架可暂时充当人体的组织或器官,并为受损组织的修复再生提供一定的结构支撑。
目前,制备与人体组织结构相似且性能相匹配的理想支架仍然是该领域中的难点及重点。
胶原(Collagen,Col)是细胞外基质中的结构蛋白,是人体中含量最多的蛋白质,基于Col制备的生物医用材料拥有广阔的发展空间和无限的应用潜力。
羧甲基纤维素(Carboxymethyl cellulose,CMC)是一种无毒、可再生、可生物降解、抗盐性强等的纤维素醚,其分子结构中有大量反应活性基团如羟基和羧基,已被用作生物基质、药品基质和生物医用制品的载体等,极有价值。
本文创新性地将Col和CMC二者结合,构建了多种Col-CMC基复合材料,期望应用于组织工程支架。
基于Col-CMC这一蛋白-多糖体系,研究了不同制备方法对复合支架材料的结构及性能的影响。
采用低毒性的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺/N-羟基琥拍酰亚胺(EDC/NHS)生物交联、光交联、EDC/NHS生物交联-光交联双交联等方法对Col-CMC进行改性,原位沉积法或仿生矿化法引入无机组分制备有机/无机复合材料,以获得可降解且有良好生物相容性的组分仿生或结构仿生的三维多孔支架材料。
本文的主要研究内容如下:1.通过EDC/NHS生物交联,CMC分子上活性基团羧基,可与Col分子上氨基形成键合,进而乳液-冷冻干燥成型,制备Col/CMC复合材料。
研究了交联剂比例和不同Col与CMC的组分比对于支架材料结构形态、溶胀率和力学性能等的影响。
结果表明,使用EDC/NHS比例为2:1制备的Col/CMC复合材料比1:1的复合材料呈现更为规整的多孔结构,且压缩强度较高。
该复合材料有较高的溶胀率、良好的生物相容性,且可降解,降解周期在10天到21天不等,有望应用于短期修复的组织工程材料,如用于玻璃体切割术等。
《矿用羧甲基纤维素钠-柠檬酸铝防灭火凝胶的制备与特性研究》范文
《矿用羧甲基纤维素钠-柠檬酸铝防灭火凝胶的制备与特性研究》篇一矿用羧甲基纤维素钠-柠檬酸铝防灭火凝胶的制备与特性研究一、引言随着矿业的快速发展，矿井火灾的防控与灭火工作显得尤为重要。
矿用防灭火凝胶作为一种新型的灭火材料，具有高效、环保、无毒害等优点，在矿井火灾防控中发挥着重要作用。
本文针对矿用羧甲基纤维素钠（CMC）/柠檬酸铝防灭火凝胶的制备工艺及特性进行研究，旨在为相关领域的实际应用提供理论依据和参考。
二、制备工艺1. 材料准备制备矿用羧甲基纤维素钠/柠檬酸铝防灭火凝胶所需材料主要包括羧甲基纤维素钠、柠檬酸铝、水及其他添加剂。
这些材料应符合国家相关标准，确保产品质量。
2. 制备过程（1）将一定比例的羧甲基纤维素钠加入水中，搅拌均匀，使其充分溶解。
（2）将柠檬酸铝加入上述溶液中，继续搅拌，使两种物质充分混合。
（3）根据需要，可加入适量的添加剂，如缓凝剂、增稠剂等，以调整凝胶的性能。
（4）将混合物倒入模具中，静置一段时间，待其固化成凝胶状。
三、特性研究1. 物理特性矿用羧甲基纤维素钠/柠檬酸铝防灭火凝胶具有较好的粘结性和触变性，能够在矿井中形成一层致密的保护膜，有效隔绝空气和火焰。
此外，该凝胶还具有较高的稳定性，在储存和运输过程中不易发生分层、沉淀等现象。
2. 化学特性该防灭火凝胶具有较好的阻燃性能和灭火效果。
羧甲基纤维素钠和柠檬酸铝在高温下发生化学反应，生成具有灭火作用的物质。
同时，凝胶中的添加剂能够提高其灭火效率和持久性。
此外，该凝胶对环境无害，不会对矿井造成二次污染。
3. 应用特性矿用羧甲基纤维素钠/柠檬酸铝防灭火凝胶具有良好的施工性能和适应性。
它可以根据矿井的实际需求，灵活地应用于各种场合。
同时，该凝胶的使用寿命较长，能够有效地降低火灾发生的概率和损失。
四、结论通过对矿用羧甲基纤维素钠/柠檬酸铝防灭火凝胶的制备工艺及特性进行研究，我们发现该凝胶具有较高的应用价值和广泛的市场前景。
其制备工艺简单、成本低廉，且产品性能稳定、环保无毒害。
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羧甲基纤维素制备方法及其生产工艺研究进展羧甲基纤维素制备方法及其生产工艺研究进展，介绍了羧甲基纤维素（CMC)的关键技术指标，并从羧甲基化反应机理出发，在回顾传统制备方法的基础上，综述了近年来国内外关于纤维素羧甲基化反应和工艺的研究进展，重点评述了对体系反应介质的种类和组成、溶液法、新原料、溶媒法工艺的改进、羧甲基化工艺与其他产品生产工艺的耦合等问题，并对其发展前景进行了展望。
天然纤维素是自然界中分布最广、含量最多的多糖，来源十分丰富。
当前纤维素的改性技术主要集中在醚化和酯化两方面。
羧甲基化反应是醚化技术的一种。
纤维素经羧甲基化后得到羧甲基纤维素（CMC),其水溶液具有增稠、成膜、黏接、水分保持、胶体保护、乳化及悬浮等作用，广泛应用于石油、食品、医药、纺织和造纸等行业，是最重要的纤维素醚类之_[1-2。
近年来，随着国民经济的迅速发展，我国CMC需求量以年均9°%的速度递增，而且由于CMC宝贵的胶体化学性质，使其应用领域还在不断拓展[3-4。
目前，我国生产的CMC 产品无论在产量上还是在品种和质量上均不能满足国内市场的需求，因此积极开发CMC制备技术具有重要意义。
本文首先介绍了 CMC的关键技术指标，并从羧甲基化反应机理出发，综述了近年来国内外关于纤维素羧甲基化工艺的研究进展，讨论了当前 CMC制备技术的热点问题，并对其发展前景进行了展望。
1 CMC产品的技术指标CMC的技术指标主要有聚合度、取代度、纯度、含水量及其水溶液的黏度、pH等。
其中聚合度和取代度是最关键的指标，决定了 CMC的性质和用途。
一般而言，提高CMC的聚合度和取代的高低；产品水溶液的pH—般要求为中性或弱碱度，它的水溶性、降滤失性能、黏度及抗盐性能性。
表1列举了一些行业标准中CMC的主要技术也有所提高。
CMC水溶液的黏度反映了聚合度指标[5-10。
表1各行业标准中CMC的主要技术指标Table 1 Important parameters of carboxymethylcellulose (CMC) in some technical specificationsIn drilling fluidsItemIn food additives In toothpaste In detergentLow-viscosity CMCHigh-viscosity CMCAppearanceFibrous powder, white orfaint yellowFree-flowing or granulated powder,white or faint yelloww (Water)/%<10<7<10<10<10Purity(w)/%——>55>80.0> 95.0Degree of substitution0.20-1.500.20 - 1.500.5 -0.7>0.80>0.80pH of aqueous solution6.0 - 8.56.5 - 8.58.0 - 9.07.0 - 9.06.5 - 8.0不同行业对CMC的指标要求不尽相同。
如重金属杂质的含量这一指标对于牙膏用、食品用 CMC非常重要。
纺织印染用CMC—般对取代度的要求较高。
在钻井过程中降低钻井液的失水量是 CMC—个很有价值的性能，该性能主要通过CMC 吸附于黏土晶体侧面、封堵泥饼孔隙及其在钻井液体系中的胶体保护作用和增黏作用来实现。
钻井液用CMC要求API滤失量（按美国石油学会指定的评价规程测得的钻井液失水量不大于10.0 mL [10。
2 CMC的制备原理及传统工艺 2.1 CMC制备原理以纤维素为原料，采用两步法制备CMC:首先是纤维素与氢氧化钠反应生成碱纤维素，称为碱化反应反应方程式见式（1)),其中Cell表示葡萄糖结构单元。
Cell-OH+NaOH ^ Cell • O- Na++H2O(1)之后碱纤维素与氯乙酸反应生成CMC,称为醚化反应，反应方程式见式⑵和式⑶。
ClCH2COOH+NaOH —ClCH2COONa+H2O(2)Cell • O- Na+ + ClCH2COO- — Cell-OCH2COO-Na (3) 该反应体系必须为碱性。
该过程属于William¬son 醚合成法[11], 反应机理为 SN2 亲核取代。
此外还可能发生以下3个副反应： ClCH2COONa+NaOH^^HOCH2COONa+NaCl (4) ClCH2COONa+H2O —HOCH2COOH+NaCl(5)ClCH2COOH+ 2NaOH—HOCH2COONa+NaCl+H2O (6)2.2传统制备工艺按照反应介质的不同，CMC制备工艺分为水媒法和溶媒法两类。
以水为反应介质的工艺称为水媒法（工艺流程见图1),反应介质中含有机溶剂的工艺称为溶媒法（工艺流程见图2)。
图1水媒法流程Fig.1 Aqueous process for CMC preparation.水媒法的优点是设备简单、成本低。
但由于缺乏大量介质导出反应中产生的热量，反应体系温度升高，易发生副反应，水在纤维素中的渗入也不充分。
这些导致醚化效率低，所得羧甲基化产品中含盐量和含水量均较高，呈碱性，是中低档产品 (主要是耐热性和耐盐性差）。
溶媒法工艺也是由碱化和醚化两个步骤组成，但以惰性有机溶剂为介质，传热传质迅速、均匀、稳定，主反应快，副反应少，同时省去了水媒法固有的浸碱、压榨、碱化后的熟化等工序，碱化和醚化均在捏合机中进行, 生产周期短，产品的均匀性、溶解性及水溶液的透明度都较好，因此，目前国内外企业大多采取该方法生产CMC。
与水媒法相比，虽然溶媒法有较大改进，但该方法使用较贵的有机溶剂作介质，需要增加溶剂回收系统。
同时由于使用大量的有机溶剂，还要采取一系列安全措施，以保证生产的顺利进行。
这些提高了生产成本，因此，溶媒法一般用于生产中高档次的羧甲基化产品。
另外，由于溶媒法是多相反应，其产品均一性受到限制。
Alcohol图2溶媒法流程Fig.2 Solvent process for CMC preparation.3 CMC制备方法及工艺研究进展3.1羧甲基化反应的研究3.1.1体系反应介质的研究3.1.1.1反应介质种类对羧甲基化反应的影响纤维素的碱化是羧甲基化反应的基础。
此过程中，纤维素结晶结构破坏的程度越大，则生成的活性中心（Cell • O-Na+越多，羧甲基化反应就越容易进行。
显然，该过程与反应介质的种类和组成密切相关。
张镜吾等[12的研究发现，加入有机溶剂后羧甲基化效果比单独用水为溶剂时的效果好。
Bara^[13]也指出，溶剂极性越弱，羧甲基化反应效率越高。
从羧甲基化的SN2亲核取代机理来看，水的极性比有机溶剂强，因此相对于有机溶剂，水对羧甲基化反应不利。
因为在形成过渡态时，亲核试剂 (碱纤维素）由原来电荷较集中的形式变成电荷较分散的形式，反应过程见式（7)。
COONaCell—O-+ ClCH2COONa—[Cell」O—CH厂C”— Cell—O—CH2COONa + Cl-(7)由式（7)可知，碱纤维素的一部分负电荷以过渡态的形式传递给Cl-。
过渡态的负电荷不如碱纤维素集中，因而极性不如碱纤维素大。
若此时反应介质极性较大，会使碱纤维素溶剂化，使其稳定为离子态，电荷不易传给Cl-,不利于SN2过渡态的形成，因此对反应不利。
对于醚化反应，使用偶极类溶剂较好，因为偶极类溶剂对于负离子（碱纤维素）很少发生溶剂化，使得碱纤维素不受溶剂分子包围，有利于反应的进行。
有关这一点，已有以二甲基亚砜为溶剂成功制备CMC的报道[14。
3.1.1.2水-有机溶剂混合体系中有机溶剂含量对羧甲基化反应的影响水-有机溶剂混合体系是溶媒法常用的反应介质。
通常，使用该体系的羧甲基化效果比单独用水和单独用有机溶剂的效果都好。
在混合溶剂体系中，适当增大有机溶剂的配比，可提高NaOH在水中溶解的比例，有利于纤维素的溶胀及其结晶区的破坏和转化，从而大幅提高产品的均匀性和纯度。
但若有机溶剂的比例太大，则水的含量非常低，水合Na+的形成及向纤维素中的迁移就会发生困难，反应过程中纤维素结晶结构的破坏程度较低，导致最终产品的取代度低，因此水-有机溶剂混合体系中有机溶剂所占的比例应控制在合适的范围内。
3.1.1.3有机溶剂-有机溶剂混合体系中的协同效应与反应动力学◦^瓜等[15]研究发现，使用乙醇-丙酮混合体系进行纤维素的羧甲基化反应，比单独使用乙醇或丙酮时的效果都好。
这主要是由于该体系中两种溶剂的协同效应使其对纤维素的润湿热比单组分溶剂高，有利于渗透并破坏纤维素的结构。
他们还对不同有机溶剂体系中的羧甲基化反应动力学做了一系列研究，结果发现，在乙醇、丙酮、乙醇-丙酮、异丙醇-丙酮4种介质中羧甲基化反应的动力学规律均可以用2个假一级反应来描述，即反应速率与碱浓度呈近似的线性关系，且非定形区的反应速率常数大于结晶区的反应速率常数[16]。
这是因为纤维素具有结晶区和无定形区两种结构区域，故溶剂在纤维素中的渗入可相应地分为两个阶段：在无定形区，溶剂较易渗入，因此该阶段的碱化反应速率较快；之后溶剂逐渐渗入到结晶区，该阶段溶剂渗入较难，因此反应速率也较慢[17]。
3.1.2溶液法纤维素羧甲基化的_个重要发展方向是探寻一种能使纤维素溶解成为均一稳定溶液的溶剂，从而使纤维素的碱化、醚化反应在均相状态下进行, 用来制备超高取代度的CMC,此方法被称为"溶液法"。
但可溶解纤维素又不使纤维素本身发生变化的溶剂并不多，最初只有三甲基氧化胺、三乙基氧化胺和二甲基环己基氧化胺几种。
1977年， Nicholson等在二甲基亚砜/多聚甲醛（DMSO/PF)溶剂体系中，用钠纤维素与溴醋酸甲酯反应制备了低取代度的CMC [18。
自20世纪80年代起，新的纤维素溶剂体系开始不断涌现。
？以11卩卩等[19-20]分别用 #-甲基吗啉-#氧化物和#, #-二甲基乙酰胺/氯化锂溶剂体系制备了高取代度的CMC。
并不是所有的纤维素溶剂都适用于羧甲基化反应。
目前纤维素溶剂可分为非衍生化溶剂（包括水相体系溶剂和非水相体系溶剂）和衍生化溶剂两类。
二者的区别在于衍生化溶剂通过共价键引入新的基团，原位生成纤维素衍生物中间体以溶解纤维素，而非衍生化溶剂则不会为纤维素引入新基团。
显然，采用非衍生化溶剂作为反应体系的溶媒较合适。
另外，有些盐类非衍生化溶剂（如铜氨含有重金属离子，也不适合用于羧甲基化反应。
不过这类溶剂被广泛用于测定各种纤维素原料的聚合度。
溶液法面临的一个难题是很多溶剂必须经过热活化才能溶解纤维素，而高温对产品性能会产生较大影响。