羧甲基纤维素钠（CMC-Na）是纤维素的羧甲基化衍生物，一种阴离子型高分子化合物，化学式为[C₆H₇O₂(OH)₂OCH₂COONa]ₙ，由天然纤维素经化学改性制得，是最主要的离子型纤维素胶。以下是对羧甲基纤维素钠的详细介绍：
一、物理与化学性质
外观：白色或微黄色纤维状、颗粒状或粉末状固体，无臭无味，吸湿性强。
溶解性：易溶于水，形成透明胶状溶液；不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。
稳定性：
对光、热较稳定，但80℃以上长时间加热会导致粘度下降。
在pH 6.5-8.5范围内性能最佳，pH＜5或＞10时粘度显著降低。
遇强酸（pH＜2）或多价金属盐（如钙、镁离子）会生成沉淀。
分子结构：由葡萄糖单元通过β(1→4)糖苷键连接，羧甲基取代羟基后形成阴离子结构，赋予其增稠、乳化等特性。
二、核心功能与应用领域
1. 食品工业
增稠与稳定：用于酸奶、冰淇淋、果酱等，防止脂肪上浮和蛋白质沉淀，提升口感和稳定性。
保水与改良：在面包、馒头中延缓水分蒸发，增大体积并减少掉渣；在面条中增强耐煮性。
凝胶与成膜：制作果冻、果酱时形成凝胶结构；在果蔬表面成膜，延长保质期。
典型应用：冰淇淋中添加0.5%可控制冰晶生长，啤酒中作为泡沫稳定剂。
2. 工业应用
石油钻井：作为增稠剂提高泥浆性能，增强钻井效率。
纺织印染：确保染料均匀分布，防止色斑。
造纸工业：提升纸张表面强度和抗撕裂性。
洗涤剂：防止污垢再沉积，提高清洁效果。
3. 新兴领域
水处理：作为絮凝剂加速污泥沉降。
可降解塑料：与生物高分子复合制成环保包装材料。
3D打印：改善液态材料精度和强度。
三、制备工艺
碱化：纤维素与氢氧化钠反应生成碱纤维素。
醚化：碱纤维素与氯乙酸（或钠盐）反应，生成羧甲基纤维素钠。
工艺分类：
水媒法：以水为介质，成本低但产品质量一般，适用于洗涤剂、纺织上浆剂等。
溶媒法：以有机溶剂为介质，产品质量高，适用于食品、医药级CMC-Na。
四、使用注意事项
溶解方法：需缓慢撒入搅拌中的冷水中，避免结块。
配伍禁忌：避免与强酸、多价金属盐直接混合，防止沉淀生成。
储存条件：密封干燥保存，防止受潮或高温暴晒。
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