地区：上海市 宝山区
关键词：广西大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000003744
成果描述：
| 课题来源和背景：羧甲基纤维素(CMC)是天然纤维素经化学改性得到的一种具有醚结构的衍生物,通常使用它的钠盐。由于羧甲基纤维素钠的水溶液具有增稠、粘结、成膜、保护胶、保持水分、乳化及悬浮等作用,在石油、天然气、纺织、印染、造纸、陶瓷、建筑、食品、制药等工业中得到广泛的应用,是纤维素醚类中产量最大的、用途最广、使用最方便的产品。市场上销售的羧甲基纤维素钠取代度在0.6-1.2之间。随着应用领域不断扩大,要求取代度更高、取代更均匀的羧甲基纤维素钠已成为国内外的普遍趋势。高取代度高粘度的羧甲基纤维素钠有更好耐酸碱性和耐盐性,以及良好的流变性和更小的触变性等,可以更好地应用在牙膏、碱性电池、石油开采及活性染料等许多行业。因此,越来越受到人们的广泛关注。通常采用水媒法、溶媒法、溶液法制备羧甲基纤维素钠。成本高,原料来源有限。同时,要获得高取代度的的产品通常采用高浴比的淤浆法工艺,产品取代度高,使用性能优越,但其缺点主生产成本高。因此该发明提出一种用甘蔗渣制备高取代度高粘度羧甲基纤维素钠的方法，以解决制备羧甲基纤维素钠原料成本高、预处理工艺复杂、污染严重、产率低等问题。技术原理与性能指标：对甘蔗渣纤维进行球磨处理，从而破坏木质素保护层和改变纤维素的晶体结构，增加甘蔗渣纤维素的无定形区，提高甘蔗渣纤维的反应活性，再通过添加交联剂实现高粘度和高取代度。该发明制得的甘蔗渣羧甲基纤维素钠取代度达1.5以上，粘度达到1585MPa.s以上，并且生产成本低，工艺简单而环保。技术的创造性与先进性：甘蔗渣是制糖工业的主要副产品,是一种富含纤维素的可再生资源。日前甘蔗渣主要应用于糖厂的锅炉燃料和造纸原料,产品附加值低。如何合理开发利用甘蔗渣资源,用其制备高取代度高粘度羧甲基纤维素钠具有重要的现实意义和研究价值。但甘蔗渣主要由纤维素(约占质量分数50%)、半纤维素(约占质量分数25%)和木质素(约占质量分数25%)组成,以直链状纤维素分子通过氢键的作用构成致密的结晶微纤束为骨架,木质素和半纤维素形成牢固结合层,对纤维素起支撑和保护作用,这种超分子形态结构使得纤维素大量的羟基难于被其他反应试剂所触及,反应活性低。若直接用甘蔗渣进行羧甲基化反应,不仅反应转化率低,而且反应时间长,产品性能无法达到要求。该发明对甘蔗渣纤维进行球磨预处理，从而破坏木质素保护层和改变纤维素的晶体结构，增加甘蔗渣纤维素的无定形区，提高甘蔗渣纤维的反应活性，再通过后续一系列工艺方法及对控制参数的优化，实现高粘度和高取代度产品的获得，并且生产成本低，工艺简单而环保。技术的成熟程度，适用范围和安全性：该发明提供一种用甘蔗渣制各高取代度高粘度羧甲基纤维素钠的方法,以解决制备羧甲基纤维素钠原料成本高、预处理工艺复杂、污染严重、产率低的问题,扩大甘蔗渣纤维的利用,保护生态环境。 |
