羧甲基纤维素钠性质

熔点：300°C
水溶性：可溶 常用钠盐。
白色絮状粉末，无臭，无味，无毒。易溶于水，形成透明胶状液，溶液呈中性。对光、热稳定。有吸湿性。不溶于酸、甲酚、乙醇、丙酮、氯仿、苯等，难溶于甲醇、乙醚。有羧甲基取代基的纤维素衍生物，用氢氧化钠处理纤维素形成碱纤维素，再与一氯醋酸反应制得。构成纤维素的葡萄糖单位有3个可被置换的羟基，因此可获得不同置换度的产品。平均每1g干重导人1mmol羧甲基者，在水及稀酸中不溶解，但能膨润，用于离子交换层析。羧甲基pKa在纯水中约为4，在0.5mol/L NaCl中约为3.5，是弱酸性阳离子交换剂，通常于pH4以上用于中性和碱性蛋白质的分离。40％以上羟基为羧甲基置换者可溶于水形成稳定的高黏度胶体溶液。制药业选用适当黏度CMC作片剂的黏合剂、崩解剂，混悬剂的助悬剂等。食品工业采用高置换度CMC作冰淇淋、罐头、速煮面的增稠剂、啤酒的泡沫稳定剂等。广泛用于印染、农药加工、医药、造纸、涂料、陶瓷、石油、食品等工业上作上浆剂、增稠剂、乳化剂、乳化稳定剂、黏结剂、成膜剂等。

羧甲基纤维素钠用途

【用途】CMC的最大用途是配制肥皂及合成洗涤剂，在重级清洁剂中大约添加1%的CMC，用以防止洗出的污物再沉淀于织物上。其次是用作石油工业钻井泥浆的悬浮稳定剂，在造纸工业中作添加剂可提高纸的纵向强度和平滑度，作涂料可提高纸的印刷可适应性，在食品工业中用作增稠剂、乳液稳定剂及冰淇淋的冰晶抑制剂；在纺织工业中用作浆剂、印染浆的增稠剂；在医药工业中可作针剂的乳化稳定剂、片剂的粘结剂和成膜剂；在化妆品中、陶瓷等生产中用作增稠剂。对CMC的毒性试验表明，口服和皮肤接触完全没有生理活性，即使小鼠口服10g/kg的剂量也未发现毒性。联合国粮农组织和世界卫生组织专门委员会也确认了该品的安全性，并规定人一日允许摄取量（ADI）为0-30mg/kg。
【用途】可用于浆内添加作为补强剂，还用于表面施胶，在涂布加工纸时用作粘度调节剂等。
【用途】用于纺织上浆、钻探等
【用途】用于合洗、卷烟、建筑、日用化工
【用途】用于石油与天然气钻井用泥浆稳定剂、纺织品浆料、造纸增强剂、胶粘剂等
【用途】用于石油钻井、纺织印染
【用途】用做水基钻井液降滤失剂，具有一定的增粘作用。
【用途】在医药、日化、食品行业中广泛用作增稠剂、悬浮剂、粘结剂、保护胶体等
【用途】增稠剂，稳定剂；组织改进剂；胶凝剂；非营养性膨松剂；水分移动控制剂；泡沫稳定剂；降低脂肪吸附。
因具有粘性、稳定性、保护胶体性、薄膜形成性等，用于冰淇淋改善保水性及组织结构(0.3%～0.5%)。但需与海藻酸钠等合用。
用于速煮面使产品均匀，结构改善，容易控制水分，便于操作。
添加于果酱、奶油、花生白脱等可改善涂抹性。对果酱、调味酱的用量为0.5%～1%。
面包、蛋糕等在小麦中添加0.1％，可防止水分蒸发、老化。
尚用作粉末油脂、香料等的固形剂，其用量20%～60% (CMC水溶液中拌人油脂、香料等，充分乳化、干燥、粉碎而成)。
啤酒的泡沫稳定剂。
果蔬、蛋等用含对羟基苯甲酸酯的2%～3%CMC溶液被覆、干燥，以保持风味，防霉。吸水后膨胀性强，不消化，用于饼干等可作减肥食品。
【用途】作乳化稳定剂和增稠剂。我国规定可用于方便面，最大使用量5g/kg；在饮料(不包括固体饮料)中最大使用量1.2g/kg；在饼干、膨化食品、冰棍、雪糕、糕点和果冻中，按生产需要适量使用。

羧甲基纤维素钠应用领域

在医药、日化、食品行业中广泛用作增稠剂、悬浮剂、粘结剂、保护胶体等

羧甲基纤维素钠 - 简介结构式

羧甲基纤维素钠是当今世界上使用范围最广、用量最大的纤维素种类。
EINECS号： 900-432-4  
相关类别： 石油钻井化学品；食品添加剂；增稠剂；化工助剂；油田化学品；钻井用化学品；抄纸过程中的化学品；造纸化学品；增稠剂和胶凝剂；Mud Drilling Chemicals；Food additives  
Mol文件： Mol File
缩写：CMC
根据《食品安全国家标准、食品添加剂使用标准》（GB2760-2011）规定：
在食品中作用增稠剂使用。可在各类食品中按生产需要适量使用的食品添加剂。对动、植物油、蛋白质与水溶液的乳化性能极为优异，能使其形成性能稳定的匀质乳状液。因其安全可靠，因此，其用量不受国家食品卫生标准ADI限制。

羧甲基纤维素钠 - 研制历史羧甲基纤维素钠(CMC)分子结构

1918年由德国首先制得，并于1921年获准专利而见诸于世。此后便在欧洲实现商业化生产。当时只为粗产品，用作胶体和粘结剂。
1936～1941年，羧甲基纤维素钠的工业应用研究相当活跃，发明了几个相当有启发性的专利。
第二次世界大战期间，德国将羧甲基纤维素钠用于合成洗涤剂。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。
上世纪七十年代中国开始采用，九十年代开始普遍使用。是当今世界上使用范围最广、用量最大的纤维素种类。

羧甲基纤维素钠 - 性质

为白色或乳白色纤维状粉末或颗粒，无臭、无味，具吸湿性。易于分散在水中成澄明胶状液，在乙醇等有机溶媒中不溶。1％水溶液pH为6.5～8.5，当pH＞10或＜5时，胶浆粘度显著降低，在pH7时性能最佳。对热稳定，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明显下降。褐变温度226～228℃，碳化温度252～253℃。 

羧甲基纤维素钠 - 生产方法 羧甲基纤维素钠

CMC通常是由天然纤维素与苛性碱及一氯醋酸反应后制得的一种阴离子型高分子化合物，分子量 6400(±1 000)。主要副产物是氯化钠及乙醇酸钠。CMC属于天然纤维素改性。目前联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO) 已正式称它为“改性纤维素”。
（1）羧甲基纤维素的生产方法是将纤维素与氢氧化钠反应生成碱纤维素，然后用一氯乙酸进行羧甲基化而制得。制法可分为以水为介质进行反应的水媒法和在异丙醇、乙醇、丙酮等溶剂中进行反应的溶剂法。      
（2）将脱脂漂白的棉线按比例浸入35%的浓碱液中，浸泡约30 min取出。液碱可循环使用。浸泡后的棉短线称至平板压榨机上，以14 MPa的压力，压出碱液，得碱化棉。  将碱化棉投入醚化釜内，加酒精15份在搅拌下缓缓加入氯醋酸酒精溶液，于30 ℃下2 h完成，加完后在40 ℃下搅拌3 h得醚化棉。加酒精（70%）120 份于醚化棉中，搅拌0.5 h，加盐酸调pH值至7。用酒精洗两次，滤出酒精，在80 ℃下鼓风干燥，粉碎得成品。     
（3）用氢氧化钠处理纤维素形成碱纤维素，与一氯醋酸钠混合，经熟化数日(20～30℃)得制品   
（C6H9O4OH）n+nNaOH→（C6H9O4ONa）n[ClCH2COOH]→（C6H9O4OCH2COONa）n  
中国采用的工艺有以水为介质的传统水媒法和以有机溶剂为反应介质的溶媒法。 

传统水媒法

用18%～19%的碱液喷人捏合机中，在30～35℃下使精制棉碱化生成碱纤维素，然后用固体氯乙酸钠进行捏合醚化。前1～2h温度控制在35℃以下；后1h温度控制在45～55℃。再经一段时间熟化(使醚化完全)后干燥、粉碎得成品。 

溶媒法

精制棉于捏合机中，碱液按一定的流量喷入捏合机中，使纤维素充分膨化，同时加入适量的乙醇，碱化温度控制在30～40℃，时间15～25min。碱化完全后喷入氯乙酸乙醇溶液，在50～60℃下醚化2h。再用盐酸乙醇溶液中和、洗涤以除去氯化钠，用离心机脱醇去水，最后经干燥和粉碎得成品。  

羧甲基纤维素钠 - 含量分析

羧甲基纤维素钠的百分含量按100减去杂质氯化钠和乙醇酸钠的百分含量而得。  
羧甲基纤维素钠 - 毒性
小白鼠经口LD5027g/kg，ADI不作特殊规定(FAO/WHO，1994)。   GRAS(FDA，§182．1745，2000)。

羧甲基纤维素钠 - 使用方法

 将CMC直接与水混合，配制成糊状胶液后，备用。在配置CMC糊胶时，先在带有搅拌装置的配料缸内加入一定量的干净的水，在开启搅拌装置的情况下，将CMC缓慢均匀地撒到配料缸内，不停搅拌，使CMC和水完全融合、CMC能够充分溶化。在溶化CMC时，之所以要均匀撒放、并不断搅拌，目的是“为了防止CMC与水相遇时，发生结团、结块、降低CMC溶解量的问题”，并提高CMC的溶解速度。搅拌的时间和CMC完全溶化的时间并不一致，是两个概念，一般来说，搅拌的时间要比CMC完全溶化所需的时间短得多，二者所需的时间视具体情况而定。 

确定CMC完全溶化所需时间的依据有这样几方面： 

（1）CMC和水完全粘合、二者之间不存在固－液分离现象； 　　 
（2）混合糊胶呈均匀一致的状态，表面平整光滑； 　　 
（3）混合糊胶色泽接近无色透明，糊胶中没有颗粒状物体。从CMC被投入到配料缸中与水混合开始，到CMC完全溶解，所需的时间在10～20小时之间。 

使用限量

GB 2760-96(g/kg)：方便面5；非固体饮料1.2；冰棍、雪糕、冰淇淋、糕点、饼干、果冻、膨化食品，均GMP。 
FAO/WHO(1984，g/kg)：沙丁鱼、鲭鱼罐头20；即食肉汤、羹4000 mg/kg；酪农干酪、掼打用稀奶油5，融化干酪8，增香蛋黄酱5000rag/kg。 

最大允许使用量

羧甲基纤维素钠 - 质量

衡量CMC质量的主要指标是取代度(DS)和纯度。一般DS不同则CMC的性质也不同；取代度增大，溶解性就增强，溶液的透明度及稳定性也越好。据报道，CMC取代度在0.7～1.2时透明度较好，其水溶液粘度在pH值为6～9时最大。为保证其质量，除了选择醚化剂外，还必须考虑影响取代度和纯度的一些因素，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、DH值、溶液浓度及盐类等。

羧甲基纤维素钠 - 应用

羧甲基纤维素钠(CMC) 具有乳化分散剂、固体分散性、不易腐败、生理上无害等不同寻常的和极有价值的综合物理、化学性质，是纤维素醚类中产量最大的、用途最广、使用最为方便的产品，俗称“工业味精”重要特性是形成高粘度的胶体、溶液、有粘着、增稠、流动、乳化分散、赋形、保水、保护胶体、薄膜成型、耐酸、耐盐、悬浊等特性，且生理无害，因此在食品、医药、日化、石油、造纸、纺织、建筑等领域得到广泛应用。

食品工业

FAO和WHO已批准将纯CMC用于食品，它是经过很严格的生物学、毒理学研究和试验后才获得批准的，国际标准的安全摄入量(ADI)是25mg／(kg·d)，即大约每人1.5 g／a。

CIVIC在食品应用中不仅是良好的乳化稳定剂、增稠剂，而且具有优异的冻结、熔化稳定性，并能提高产品的风味，延长贮藏时间。在豆奶、冰淇淋、雪糕、果冻、饮料、罐头中的用量约为1％ ～1.5％。

CMC还可与醋、酱油、植物油、果汁、肉汁、蔬菜汁等形成性能稳定的乳化分散液，其用量为0.2％ ～ 0.5％。特别是对动、植物油、蛋白质与水溶液的乳化性能极为优异，能使其形成性能稳定的匀质乳状液。因其安全可靠，因此，其用量不受国家食品卫生标准 ADI限制。CMC 在食品领域不断被开发，近年来，在葡萄酒生产中应用羧甲基纤维素钠的研究也已开展。

医药行业

在医药工业中可作针剂的乳化稳定剂，片剂的粘结剂和成膜剂。有人经基础及动物实验证明CMC是安全可靠的抗癌药载体。用CMC作膜材料，研制的中

高粘度羧甲基纤维素钠(CMC)的水溶液
药养阴生肌散的改造剂型— —养阴生肌膜，能用于皮肤磨削手术创面和外伤性创面。该膜防止创面感染，与纱布敷料无明显差异，在控制创面组织液渗出与创面快速愈合上。
用聚乙烯醇：羧甲基纤维素钠：聚羧乙烯按3：6：1的比例制成的膜剂为最佳处方，粘附性及释放速率均增加，在增加粘膜粘附缓释膜剂的粘附力，延长制剂在口腔内的滞留时间及制剂中药物的药效都有明显提高 。
丁哌卡因为强效局部麻醉药，但它中毒时有时可产生较为严重的心血管副反应，故临床上在广泛应用丁哌卡因的同时，对其毒性反应的防治研究一直较为重视。药剂研究显示，CIVIC作为缓释物质与丁哌卡因溶液进行配制可显著降低药物的副作用。在PRK手术中，采用低浓度地卡因与非甾体类抗炎药联合CMC可明显缓解术后疼痛。预防腹部手术后腹膜粘连、减少肠梗阻的发生是临床外科最关注的问题之一。^[2]

其它工业

在洗涤剂中，CMC可用作抗污垢再沉积剂，尤其是对疏水性的合成纤维织物的抗污垢再沉积效果，明显优于羧甲基纤维。
CMC在石油钻探中可用于保护油井作为泥浆稳定剂、保水剂，每口油井的用量为浅井2.3t，深井5.6t；
在纺织工业中用作上浆剂、印染浆的增稠剂、纺织品印花及硬挺整理。用于上浆剂能提高溶解性及粘变；作为硬挺整理剂；用于上浆剂；用再生丝心蛋白和羧甲基纤维素构成的复合膜作为固定葡萄糖氧化酶的基质，固定葡萄糖氧化酶和羧酸二茂铁，制成的葡萄糖生物传感器具有较高的灵敏度与稳定性。
CMC可用作涂料的防沉剂、乳化剂、分散剂、流平剂、粘合剂，能使涂料的固体份均匀地分布于溶剂中，使涂料长期不分层，还大量应用于油漆中。
CMC用作絮凝剂在除去钙离子方面比葡萄糖酸钠更有效，用作阳离子交换时，其交换容量可达 1.6 ml／g 。
CMC在造纸行业用作纸张施胶剂，可明显提高纸张的干强度和湿强度及耐油性、吸墨性和抗水性。
CMC在化妆品中作为水溶胶，在牙膏中用作增稠剂，其用量在5％左右。
CMC可作为絮凝剂、螯合剂、乳化剂、增稠剂、保水剂、上浆剂、成膜材料等，还广泛应用于电子、
药、皮革、塑料、印刷、陶瓷、日用化工等领域。CMC的最大用途是配制肥皂及合成洗涤剂，在重级清洁剂中大约添加1%的CMC，用以防止洗出的污物再沉淀于织物上。其次是用作石油工业钻井泥浆的悬浮稳定剂。

注意
（1）本品与强酸、强碱、重金属离子（如铝、锌、汞、银、铁等）配伍均属禁忌。
（2）本品允许摄入量为0～25mg／kg／d。

羧甲基纤维素钠 - 危险性概述

毒性类别：有毒物品
毒性分级：低毒
可燃性：可燃, 火场排出含氧化钠辛辣刺激烟雾
灭火剂：水、二氧化碳、干粉、砂土