羧甲基维素(CMC)被誉为“工业味精”在石油 钻井和采矿工程、纺织工业、造纸工业、医药工业、橡 胶工业和陶瓷工业中，有着极其广泛的用途[1]。长 期以来，羧甲基纤维素都是用棉花生产制成的，原料价格较高，使得CMC产品成本偏高。因此，利用一 些廉价原料，如植物秸秆、玉米皮、蔗渣、豆渣作为原料制备羧甲基纤维素的技术是近年来的研宄热点。 本文拟选择废纸为原料制备羧甲基纤维素，既能降低产品成本，又能使废纸废得到二次利用。

　　

　　1实验部分 1.1原料与仪器清杂后的废纸;氯乙酸、氢氧化钠、双氧水、乙醇 均为化学纯。

　　

　　HH-4型数显恒温水浴锅。

　　

　　1.2 实验方法1.2.1原料的精制将清杂的废纸粉碎后，按1:3(质量比）的比例加入3%NaOH水溶液打浆，在80 ?90*时蒸煮2!3,洗涤过滤后，加入过氧化氢 溶液进行漂白，过滤即得到反应原料。

　　

　　1.2.2羧甲基纤维素的制备在带有搅拌装置的 二口瓶中，加入10.( g精制的原料，加入120mL的 85 %乙醇水溶液，混合均匀后加入9.0g氢氧化钠， 在35*下恒温搅拌反应90min，制得碱性纤维素。 加入含12g氯乙酸的乙醇水溶液50mL，升温至70 *反应30m5，滴加定量的氢氧化钠-乙醇的碱性催 化剂溶液，在75*搅拌反应150min。用酸中和，用 75%乙醇洗涤2次，再用95%的乙醇洗涤1次，过 滤，干燥得到CMC产品。

　　

　　1.3产品分析按照文献[2 3 ]测定产品的有效成分、粘度、取 代度、氯化物含量、pH值、水分等。

　　

　　2结果和讨论2.1双氧水浓度对漂白效果的影响废纸浆颜色较深，影响产品的质量。采用双氧 水来漂白纸浆，采用不同浓度的双氧水（1 %、2 %、 3%、4% )进行实验。发现双氧水浓度越高，漂白效 果越好，但3%和4%浓度的双氧水处理效果差别甚 微，考虑到成本，采用3 %浓度的双氧水进行漂白。 如果向漂白液中加入少量的氢氧化钠，可提高漂白 速度，缩短漂白时间。这可能是因为双氧水在碱性 条件下分解速度快，碱的存在还可以中和氧化产生 的酸性物质，从而加速脱色反应的进行。

　　

　　2.2分散剂组成对粘度的影响固定其他反应条件，分散剂组成对粘度的影响 见表1。

　　

　　表1分散剂组成对产品粘度的影响m(C2H5OH)：m(H2O)95590<1085<1580 207525粘度/mPa>310560590540510由表1可知，当分散剂组成为m(C2H5OH):m (H2〇) = 85 15时，产品粘度最高。这是因为乙酉争 溶液中含有过多的水会促进纤维素的水解，使氢氧 化钠和氯乙酸的副反应增加，从而引起醚化剂的利 用率下降；过多的水还会使醚化反应后期生成的 CMC因溶胀形成凝胶包附纤维素，不利于反应的深 入进行，引起产物发胀、发粘，使反应难以进行下去； 含水量过低，不利于纤维素的膨胀和扩散，影响反应 进程，影响产品质量。

　　

　　2.3碱化过程中各因素的影响碱化是纤维素生产的重要步骤，固定其他反应 条件，改变碱用量、碱化温度和碱化时间，按制备方 法进行实验，结果表2。

　　

　　表2碱化时碱用量、碱化温度和时间对产品粘度的影响碱用量对粘度的影响碱化温度对粘度的影响碱化时间对粘度的影响碱用量/g粘度/mPa>碱化温度/*粘度/ mPa>碱化时间/min粘度/ mPa>6.037025460304107.047030560455208.056035570605609.0590405409059010.051045410120580由表2可以看出，碱的加入量为9.0g时，产品水解，使产品粘度下降。随着碱化时间的延长，产品的粘度最高。当氢氧化钠的用量少时，纤维素的膨 粘度在增加。纤维的碱化是逐步完成的，随着碱溶化度降低，碱化不完全，也不足以形成碱纤维素和中液的扩散，逐步地深入到纤维的结晶区，提高了纤维和醚化剂，产品黏度低，纯度也低；氢氧化钠用量过的反应活性;但当时间超过90m5后，粘度没有明显多时，游离碱含量高，过量的碱与氯乙酸发生反应， 使醚化剂消耗，降低醚化程度，产品粘度下降。当碱 化温度为35*时，粘度最高。反应温度过低，碱化 不完全，产品粘度会降低;若温度过高，CMC会发生的变化。碱化时间以90 min 为宜。

　　

　　2.4醚化过程中各因素的影响固定其他条件不变，改变醚化剂用量、醚化温度 和时间，结果见表3。

　　

　　表3醚化剂用量、醚化温度和时间对产品粘度的影响醚化剂用量对粘度的影响醚化温度对粘度的影响醚化时间对粘度的影响醚化剂量/g粘度/mPa>醚化温度/*粘度/ mPa>醚化时间/min粘度/ mPaV93006033060150104106550090360115507056012056012590755701505801351080310180570由表3可以看出，当氯乙酸用量为12.0 g时， 产品粘度最好。醚化剂用量过多，会增加催化剂的 用量，引起副反应增多；醚化剂过少，不能使纤维素 充分醚化。

　　

　　醚化反应温度越高，反应速度越快，反应时间越 短，但副反应同时也加快。从化学平衡角度来看，主 反应系放热反应，温度升高对生成CMC是不利的； 过高的反应温度还会引起乙醇的挥发加快，使反应 的均匀性下降;反应温度过低，反应时间延长，醚化 剂的利用率低。醚化温度应控制在75 +，反应150 min较适宜。

　　

　　2.5产品质量分析在25+下，对两批产品进行质量分析，结果见表4。

　　

　　表#制备的产品技术指标样品号外观粘度/mPa*s取代度有效成分/ %NaCl/%水分/%pH值1淡黄色5900.68882$69$07$02淡黄色5700.62863.48$87$53结论径。

　　

　　(1)在废纸、氢氧化钠和醚化剂质量比为1.0: 0.9:1.2,以85%乙醇水溶液为分散剂，35 +碱化 90min，75 +醚化150min的条件下，制得的产品取 代度> 0.6 2 %溶液的粘度> 500 mPa ? s，有效成分 >85%。

　　

　　(2)以廉价废纸为原料制备CMC，既提供了一 种制备CMC的新方法，又开拓了废纸利用的新用途。