背景及概述[1][2]
羧甲基纖維素（Carboxymethyl Cellulose，CMC）是由天然纖維素經過化學改性得到的一種水溶性纖維素醚。由于羧甲基纖維素酸式結構的水溶性不好， 為了能夠更好地對其進行應用，其產品普遍制成鈉鹽。CMC具有許多特殊性質，如增稠、粘結、成膜、持水、乳化，且本身無毒、無嗅、不易發(fā)酵、熱穩(wěn)定性好等特點而被廣泛應用于食品、醫(yī)藥、石油、紡織等工業(yè)中，譽有“工業(yè)味精”的美稱。
研究進展[1]
1. CMC 制備研究面臨的問題
提高產品質量和降低生產成本是 CMC 產業(yè)永遠不變的主體。當前，市場上對 CMC 產品的理化和應用指標提出了越來越高的要求，對取代度、粘度、純度、酸黏比提出了更高的要求，尤其對產品的結構均勻性有了越來越高的要求。
要滿足這些要求，則需對設備、工藝、原料選擇不斷創(chuàng)新和完善。
1.1 生產原料
近年來，國內外研究者相繼開發(fā)以非棉、非木材纖維素為原料的 CMC 產品。 王萬森， 馮美娟， 李莉， Dapia 和Abdel-Mohdy F A 等，均以秸稈為原料合成了 CMC。楊海燕等以甜菜膳食纖維粉為原料，制備了高粘度的甜菜CMC。除此之外，甘蔗渣、竹子、煙草、造紙污泥、西米等也均被開發(fā)作為合成 CMC 的廉價原料。
1.2 加堿的影響
呂少一等人研究了不同堿金屬氫氧化物對纖維素羧甲基化的影響。分別以 NaOH、KOH 為堿化劑，利用淤漿法合成 CMC，對纖維素的堿化及羧甲基化進行研究。結果表明，纖維素在 NaOH 溶液中的潤脹率、吸附堿量、CMC 的取代度都較在 KOH 溶液中的纖維素都較高， 羧甲基纖維素鉀的耐酸性和耐鹽性也比羧甲基纖維素鈉差。涂志雄改進傳統(tǒng)的一次加堿，采用二次加堿法制備 CMC。通過多次試驗證實，二次加堿法可提高產品的質量及一氯乙酸的利用率， 明顯優(yōu)于一次加堿法。
1.3 反應介質的影響
不同的有機溶劑反應介質對 CMC 的結構和性能有巨大的影響。王飛俊、邵自強等研究證實了介質對聚陰離子纖維素合成過程中堿纖維素及其醚化物的結構與性能具有很大影響。隨著溶劑體系中異丙醇含量的增加，纖維素堿吸附量提高，潤脹率增大，醇解程度降低，產品取代度增加，水溶性變好，取代基團一 CHCOONa 在葡萄糖單元環(huán)內 C2，C3及 C6 位的分布也更均勻。Heinze 等探討了以離子液體為混合溶劑制備 CMC 的可行性，產品取代度為 0.49，在制備
較低取代度的羧甲基纖維素鈉產品方面具有明顯的優(yōu)勢。
2 交聯(lián)羧甲基纖維素鈉的研制
交聯(lián)羧甲基纖維素鈉（Croscamellose sodium）是羧甲基纖維素鈉（CMC）在一定條件下進行交聯(lián)反應而成的一種不溶于水而在水中溶脹至原體積 4~8 倍的交聯(lián)聚合物， 常用作片劑、膠囊劑的崩解劑。
安徽山河藥用輔料股份有限公司是國內交聯(lián)羧甲基纖維素鈉首家生產公司，周衛(wèi)東，柴翠元等人比較了該公司自制品與進口品的表面形態(tài)、沉降體積、保濕性和崩解性。結果顯示該公司的自制品與進口品具有相似的性質， 在崩解性指標上更優(yōu)于進口品， 填補了國內生產交聯(lián)纖維素鈉的空白。張軍等人以交聯(lián)羧甲基纖維素技術開發(fā)了適合番茄醬特性的增稠劑， 以環(huán)氧丙烷為交聯(lián)劑建立了羧甲基纖維素交聯(lián)反應試驗。研究證實本試驗開發(fā)的交聯(lián) CMC 適合番茄醬增稠，效果較好。
3 羧甲基纖維素鈉接枝共聚高吸水性樹脂
高吸水性樹脂( super absorbent resin,簡稱 SAR)是上世紀 60 年代開始發(fā)展起來的一種具有強親水性基團和一定交聯(lián)度的新型功能高分子材料。高吸水樹脂的種類很多，所用原料和合成工藝方法也多種多樣。CMC 是重要的改性產品，不僅具有良好的水溶性，也是重要的反應中間體。李建成、李仲謹等以草漿纖維素為原料通過二次堿醚化制備 CMC，在引發(fā)劑、交聯(lián)劑的作用下，與丙烯酸、丙烯酰胺接枝共聚制得具有良好吸水速率和保濕性能的 SAR。這對充分利用農作物秸桿，提高產品的價值提供了新的途徑。
梁美玲，彭進平等以水葫蘆為原料制備 CMC，通過反相懸浮法合成了水葫蘆 CMC/AA/AMPS 高吸水性樹脂， 該樹脂的吸水率達 1239.7g/g，在 0.9%NaCl 溶液中吸液率為105.5g/g，對含磷酸根和硝酸根離子的溶液吸附率良好。南鵬林,張維磊等以羧甲基纖維素 （CMC）、丙烯酸 （AA）和聚琥珀酰亞胺（KPSI）為原料,通過水溶液聚法制備復合高吸水性樹脂（KPAsp/PAA/CMC），產品在人工血和人工尿中的吸液倍率達 211 g/g 和 142 g/g， 在體積分數為 50%的乙醇水溶液中的吸液倍率達 295 g/g，具有重要的應用價值。隨著社會經濟的發(fā)展，人們消費水平的提高，高吸水性樹脂的應用領域越來越廣闊。以天然纖維素改性得到的羧甲基纖維素鈉制備高吸水性樹脂必將成為降低高吸水性樹脂生產成本，優(yōu)化工藝條件的研究熱點。
主要參考資料
[1] 吳淑茗,柯萍萍,黃俊祥,陳夢霞,許心怡,王瑋靖.羧甲基纖維素鈉的研究進展[J].化學工程與裝備,2018(10):246-247.