纤维素残渣制备羧甲基纤维素钠的研究文献综述

 2021-11-04 08:11

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文 献 综 述研究背景羧甲基纤维素(Carboxymethyl cellulose, CMC)是一种直链、水溶性、阴离子纤维素醚,是天然纤维素与氯乙酸经过化学改性得到的一种纤维素衍生物。

其外观为白色或微黄色絮状纤维粉末,无嗅无味,无毒;溶液为中性或微碱性,有吸湿性,对光热稳定,粘度随温度升高而降低。

易溶于冷水或热水,形成透明溶液。

因其水溶液具有优良的增稠、成膜、黏结、水分保持、胶体保护、乳化及悬浮等性能,目前已被广泛应用于石油、医药、食品、日化和造纸等各种行业。

目前,已有利用玉米秸秆[1]、竹屑[2]、毛竹笋壳[3]、竹浆粕[4]、甘蔗渣[5, 6]、苹果渣[7]、稻壳[8]、小麦[9]、桑枝皮[10]等作为制备羧甲基纤维素的廉价原料,若以秸秆为原料制备纤维素醚,不仅可以降低纤维素醚的成本,而且可以减少土地资源的占用,改变环境空气的污染,促进秸秆的有效利用,有利于循环经济的发展。

制备方法及工艺进展目前,国内外都以纤维素为原料,采用两步法[11]制备CMC的原理:首先是纤维素与氢氧化钠反应生成碱纤维素,称为碱化反应;之后碱纤维素与氯乙酸反应生成CMC,称为醚化反应。

由于氯乙酸比较危险,可燃,其溶液接触皮肤后可迅速大量吸收,造成急性中毒,保存条件较为苛刻,操作过程必须谨慎等诸多缺点,现已被氯乙酸钠盐代替,该物品毒性相对较小,不燃,生产工艺较为安全,且该反应体系必须为碱性,用氯乙酸反应过程中实际也生成氯乙酸钠,由此综合考虑醚化过程选择使用氯乙酸钠。

醚化过程属于Williamson醚合成法,反应机理为SN2亲核取代。

当对新的原料进行羧甲基化之前,应先除去木质素、半纤维素及其他杂质,以保证最终产物的纯度。

已有文献报道,以农作物残渣为原始材料生产制备CMC还需经过预处理步骤[12]。

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