羧甲基纤维素钠（CMC）的化学成分和作用

　　羧甲基纤维素钠（CMC），是纤维素的羧甲基化衍生物，又名纤维素胶，是主要的离子型纤维素胶。CMC于1918年由德国首先制得，并于1921年获得专利而见诸于世，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，对CMC工业应用的研究相当活跃，并发表了几个具有启发性的专利。

　　二次世界大战期间，德国将CMC用于合成洗涤剂。CMC的工业化生产开始于二十世纪三十年代德国IG

　　Farbenindustrie AG。此后，生产工艺、生产效率和产品质量逐步有了明显的改进。1947年，美国

　　FDA根据毒物学研究证明：CMC对生理无毒害作用，允许将其用于食品加工业中作添加剂，起增稠作用。CMC

　　因具有许多特殊性质，如增稠、粘结、成膜、持水、乳化、悬浮等，而有广泛应用。近年来，不同品质的CMC

　　被用于工业和人们生活的不同领域中。

　　1 CMC的分子结构特征纤维素是无分支的链状分子，由D-吡喃葡萄糖通过

　　β-(1→4)-苷键结合而成。由于存在分子内和分子间氢键作用，纤维素既不溶于冷水也不溶于热水，这使它的应用受到了限制。纤维素在碱性条件下溶胀，如果通过特殊的化学反应，用其它基团取代葡萄糖残基上

　　C2、C3及C6位的羟基即可有纤维素衍生物，其中有

　　35％的纯纤维素被转化为纤维素酯（25％）和纤维素醚（10％）。CMC

　　是纤维素醚的一种，通常是以短棉绒（纤维素含量高达

　　98％）或木浆为原料，通过氢氧化钠处理后再与=钠（ClCH2COONa）反应而成，通常有两种制备方法：水媒法和溶媒法。也有其他植物纤维被用于制备

　　CMC，新的合成方法也不断地被提出来。CMC为阴离子型线性高分子。构成纤维素的葡萄糖中有3

　　个能醚化的羟基，因此产品具有各种取代度，取代度在0.8以上时耐酸性和耐盐性好。商品CMC

　　食品及工业级之分，后者带有较多的反应副产物。CMC的实际取代度一般在0.4～1.5之间，食品用CMC

　　的取代度一般为0.6～0.95，近来修改后的欧洲立法允许将DS大为1.5的CMC

　　用于食品中；取代度，溶液的透明度及稳定性也越好。取代（Degree of

　　Substitution，DS）决定了CMC的性质，而取代基的分布也会对产品性质产生影响。DS

　　和取代基分布的准确测定是优化反应条件、确定结构性质关系的先决条件。羧甲基可以在葡萄糖单元（AGU）的2、3、6

　　位上发生取代，有八种可能的结构单元（无取代；C2；C3；C6；C2、C3；C2、C6；C3、C6；C2、C3、C6）构成了高分子链。不同高分子链中重复单元的分布也可能是不同的。

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