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羧甲基纤维素CMC

产品型号:
XRC-06
   
所属分类:  生产原料系列 纤维素类
参考价格:
¥6600元    
会员价格: ¥0元(非VIP请来电咨询)
产品产地:  山东
生产商:  鑫瑞
商家名称:  宁津鑫瑞节能材料有限公司
电  话:  13573441111
产品指数:
★★★★★
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山东宁津鑫瑞节能材料有限公司网站:http://www.sdxrjncl.com/

羧甲基纤维素的生产与应用

羧甲基纤维素CMC,是以纤维素为原料合成的纤维素醚类产品,有着良好的化学和物理性能,在医药、陶瓷、食品添加剂、造纸、建材、涂料等方面也有着广泛的应用前景。本文将综述羧甲纤维素的生产原料来源、性质和国内外生产应用现状以及发展前景。,其中重点介绍羧甲基纤维素(CMC)的合成工艺和具体的应用。

一、生产原料纤维素的来源

     经过多年的研究和发展,目前可以用于合成羧甲基纤维素的原料有精制棉短绒、地脚棉、甘蔗渣、秸秆及稻草等。但生产工艺对纤维素原料中а纤维素含量的要求很高,虽然精制棉短绒价格相对其他材料昂贵,数量相对较少。但以上这些原材料中精制棉短绒的棉纤维含量高达90%以上,精制棉短绒生产出来的羧甲基纤维素比其他原材料所生产出来的产品性能更优越,故比其他原材料更是符合工业化生产。因而,目前世界上用于生产的羧甲基纤维素的主要原材料是精制棉短绒。

二、羧甲基纤维素(CMC)性质

羧甲基纤维素(CMC),由于生产应用上常使用的是它的钠盐,又称羧甲基纤维素钠

1、物理性质:

羧甲基纤维素是纤维素醚类的物质中应用最广泛物质之一, 属表面活性胶体的高分子化合物,是一种无臭、无味、无毒水溶性的白色或浅黄色纤维状粉末,商品的CMC 系白色或微黄色粉末( 颗粒) ,

 2、化学性质:

易溶于水形成透明胶状液并在PH=7时具有良好的粘度,增稠性,保水性,黏合性,乳化性,成膜性,悬浮性和分散稳定性能,可长期保存不变质,在低温及日光照射下也是稳定的。但也会因温度急剧变化,研究表明在20℃以下粘度迅速上升,45℃时变化较慢,80℃以上长时间加热可使其胶体变性而粘度和性能明显下降。溶液酸碱性变化,或在紫外线照射下以及微生物的影响,也会引起水解或氧化,溶液粘度下降。此外,羧甲基纤维素具有吸湿性,其水溶液在锌、铜、铝、铅、银、铁、锡等重金属盐类,或有机(无机)的酸类溶液作用下会发生沉淀。  

三、羧甲基纤维素CMC)生产工艺

目前羧甲基纤维素的主要合成方法有:

1   水媒法是早期开发出来的一种设备简单,成本低的生产工艺,碱纤维素和醚化剂在游离碱和水的溶剂条件下进行反应,适合用于生产中低档的羧甲基纤维素,其粗品可用于洗涤剂、建筑、造纸等行业。缺点是由于缺乏大量液体介质导出反应中产生的热量, 温度升高, 加快了正、副反应速度。而且副反应的趋向更大。副反应多导致了醚化效率低, 产品质量差。主要表现为耐热性和耐盐性较差。

1 生产原料:精制棉(а纤维素>98.5%)、一氯乙酸(ClCH2COOH>97.5%)、氢氧化钠溶液(NaOH>50.2±0.2%)、盐酸溶液(HCl>31.0%)、乙醇(C2H5OH>95.0%)。

生产指标:1、以上碱化过程温度是25-30摄氏度,碱化时间是30-50min

醚化温度为65-75摄氏度,时间为90-120min

2溶媒法,其主要反应的方程式与水媒法的相同,与水媒法最大的不同点是溶媒法的反应过程中采用有机溶液作为反应介质,能快速导出碱化和醚化所产生的热量,使反应过程主反应加快,副反应得到减少,醚化剂利用率明显提高10%-20%。采用溶媒法生产出来的产品的均一性,透明度还有溶解度都比水媒法生产出来的产品高。但该方法由于在生产过程中采用的有机溶剂,有机溶剂成本以及有机溶剂分离回收设备投资增大,故其生产的成本也较水媒法相应提高。

1生产原料:精制棉(а纤维素>98.5%)、一氯乙酸(ClCH2COOH>97.5%)、氢氧化钠溶液(NaOH>50.2±0.2%)、盐酸溶液(HCl>31.0%)、乙醇(C2H5OH>93.0%)。

生产技术指标:精制棉( 绝干):乙醇( 95 % ) = 11. 8

四、羧甲基纤维素用途

用途广泛,能应用于涂料、聚合反应、建筑材料、油田钻井、纺织、食品、日化、陶瓷、皮革、造纸、电子元件制造等部门。

一、  用于建筑涂料行业的防沉剂、增稠剂、分散剂,使之具有良好的分散作用,增稠效果,涂层分布均匀,避免裂痕,不分层,稳定性能好。

二、  在陶瓷工业中作毛坯粘合剂,提高陶土的可塑性;在陶瓷釉料作为一种流动控制剂,有持久釉料的性能,可防止釉料在烧成之前脱落成泪痕,同时又能烧尽。

三、  用于化妆品,在固体粉质原料的膏状产品中起增稠,分散,悬浮,稳定等作用;在液体或乳状产品中起增稠,分散,匀质作用。

四、  用作织物的整理剂,大大减少织物在生产过程中受环境杂质污染,其在织物表面形成的薄膜具有吸湿性可以增加织物的可塑性,从而提高纺织效率。

五、  由于羧甲基纤维素有良好的乳化,分散悬浮和保护胶体的性能,是合成洗涤剂的良好活性助洗剂,能有效防止污垢沉积,保持衣物光滑程度以及色泽的鲜艳程度。

六、  用于焊条中的釉浆剂,使陶瓷型涂料具有很好的粘结成型、涂刷性能。

七、  牙膏的各种配料结合加强牙膏的稳定性和保湿性。

八、  羧甲基纤维素钠良好的分散性能和增稠性能可使奶类饮料、冰淇淋、八宝粥等的食品的营养物质分布均匀,增强其稳定性,使之有良好的口感;使方便面、饼干等食品成型性好;增强面包糕点的保湿性等。

九、  羧甲基纤维素在造纸行业用作纸张施胶剂,改善纸张内部的纤维间的粘性,可以提高纸张的强度和耐折,同时明显提高纸张的湿强度及耐油性,吸墨性。

十、  石油钻探中可用于保护油井作为泥浆稳定剂、保水剂。

十一、   其他的用途还有用于制作鞋帽、铅笔的黏合剂,皮革上的光剂,着色剂等。

 

五、羧甲基纤维素(CMC)国内外生产及利用现状

CMC是第一次世界大战以后,于1918年由德国人发明的。当时由于发现它能改进合成洗涤剂的性能并可克服天然水溶胶的缺点, 才受到重视。1936~ 1941 , 羧甲基纤维素钠的工业应用研究相当活跃。Hercules 公司于1943 年为美国首次制成羧甲基纤维素钠, 并于1946 年生产精制的羧甲基纤维素钠产品, 该产品被认可为安全的食品添加剂。在国外,CMC的生产工艺经过了两次重大的改进,有原来传统的水媒法到后来的溶媒法,再到多倍溶媒法,醚化剂的利用率也有最先的40%-50%提高到75%以上,现在国外先进的国家主要使用多倍溶媒法生产羧甲基纤维素。目前世界上CMC主要生产国有美国、芬兰、法国、德国、意大利、荷兰、日本等。,而且主要产量集中在几个大公司生产,芬兰Mestsaluton公司、荷兰Akzonobel公司、美国Hercules公司、日本第一制药年、日本大赛璐。国际市场CMC年消耗量在400万吨左右。鉴于其有良好的增稠性,保水性,黏合性,乳化性,成膜性,悬浮性和分散稳定性能,可作广泛应用于各行各业的增稠剂、保水剂、粘合剂、润滑剂、分散剂、乳化剂、助悬浮剂、生物药物载体等。此外值得提到的是国外企业对高纯度的产品需求量较大,主要应用在高附加值的行业中,包括食品、医疗品、化妆品、洗涤产品等。CMC消耗数量最多的行业依次为:食品、石油钻探、洗涤产品、医疗化妆品、纺织、造纸、粘合剂以及其他行业,年消耗增长率大概在5%左右。

我国CMC1956年研制成功以来,经过几十年的发展,已形成一个有40多个骨干企业组成的行业。2001年,国内CMC年消耗量约5万吨,其中4万吨由国内厂家生产,每年进口1万吨CMC CMC的应用方面,国内CMC的主要品种有40余种,它们广泛用于石油、钻井开采合成洗涤剂、纺织、造纸、建筑、食品、日化、选矿等工业部门。目前我国年产量约35 万吨左右, 生产能力约为40 万吨。但我国高纯度的产品很少,大约 19000, 其消费构成大致为: 日用化学品占41%, 油田开采25%, 纺织18%,建材4%, 造纸11. 6%, 其余 0. 4%。在生产和应用方面,与外国行业相比较我国的产量、质量以及应用都有一定的差距,存在高纯度的产品产量少,产品应用产生的附加值不高等问题。 

六、羧甲基纤维素CMC)发展方向

限于国外和国内同行的技术保密,和投资资金缺乏。我国生产羧甲基纤维素钠的企业的规模大多比较小,所采用的生产工艺与国外同行的生产技术有一定差距。此外,羧甲基纤维素在国内的应用范围还有待拓展和应用的结构也需要调整。从发展的大方向来看,生产企业只有加强与国内外先进生产企业的技术交流,相关的生产企业也要与高校或科研机构加强合作,加大对生产技术改进的人力物力的投入,才能开发出生产成本更低,产品质量更高的生产工艺技术。同时,羧甲基纤维素生产企业与羧甲基纤维素应用企业也要加强合作继续拓展产品的用途广度与深度,才能使羧甲基纤维素更好地为我们人类的生活与生产服务。

 

 

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