羧甲基淀粉钠（C8Cn〇7Na)n)简称CM S，为白色粉末，无毒无嗅，类似于其它淀粉通性，能 直接溶解于冷水的高分子淀粉醚.其水溶液为无色透明液，外观、流动性及溶解性均比羧甲基 纤维素钠（CMC)好，是一种新型的増稠剂•稳定剂•食品添加剂•药用崩解剂.据报道，CMS己 经被应用于医药、食品、纺织、印染•造纸、石油钻井等领域中.国外早在60年代己有CM S的规 模性生产装置，并应用到若干领域.我国8(年代开始有小批量生产，但至今尚未形成规模性生 产，其主要原因是应用技术还有待进一步开发.化工部己将羧甲基淀粉列为“九五”计划中重点 开发的6种精细化工产品之一.

CM S用于洗衣粉当中与羧甲基纤维素(简称CMC)相比，其溶液的稳定性■粘度、粘结能 力、薄膜强度、污垢护散能力等都较差，在性能上很难与CMC相竞争.我们通过多次对CMS 合成工艺条件的研究，采用正交试验法，得到了比较满意的合成工艺条件，通过实验发现一定 取代度的CMS有可能用于合成洗衣粉中，进而扩大CMS的应用范围.

1实验部分

1. 1反应机理

淀粉在NaOH的有机溶剂中与氯乙酸进行醚化反应，羧甲基淀粉钠合成条件优化的研究，得羧甲基淀粉钠（CMS)产品.根据 产品的用途，取代度一般在0. 2~ 0. 8之间进行调节.

1.2生产工艺简介

淀粉、有机溶剂(醇、酮类NaOH(活化卜氯乙酸(醚化卜分离(溶剂回收卜洗涤■-干 燥—包装 。

在500ml三口烧瓶中投入溶剂300ml作分散剂，在搅拌下加入1〇Cg左右的淀粉，在30C下 搅拌20min后分批加入NaOH，再在此温度下搅拌1h左右，分批加入适量的氯乙酸进行醚化 反应，反应时间在^ 6h之间进行;反应物用酸调pH值为> 8左右后，进行液固分离，分离所 得固体用80%乙醇洗涤至用酸银检验无氯离子时为止，分离所得固体在80〇左右干燥，粉碎 后即得产品.

2结果与讨论

2.1正交设计试验结果

表2正交设计试验的结果分析

编号ABCD粘度n/Ps

111110. 12

212220. 20

313330. 36

421330. 38

522210. 41

623120. 40

731320. 64

832130. 66

933210. 70

K1/30. 23 0i 38 0. 39 0i 41

K2/30.40 ft 42 0.44 ft 41

K3/30.67 049 0.46 0. 47

极差 R 0.44 ft 110.07 ft 06

注：粘度是产品2%的水溶液放置24h后测定的[n.

从正交试验的分析结果可以看出，在所考察的范围内，羧甲基淀粉钠合成条件优化的研究，各因素对产物粘度的影响由高到低 的顺序是:氯乙酸用量> 氢氧化钠用量> 淀粉浓度> 反应温度，其中淀粉浓度及反应温度对产 物粘度的影响较小，说明在生产工艺控制中，要使产品达到规定的粘度指标，主要应考虑调整 氯乙酸及氢氧化钠的用量.

合成工艺条件选择主要围绕产品的粘度来进行.粘度是产品的主要质量指标，产品用途不 同，对粘度高低要求也不同，根据一般对产品的粘度要求，我们选择控制产物的粘度为〇.今0. 6Pa' s.产品中的氯化钠含量可通过洗潘来改变，钠含量一般控制在1%~ %左右.

2. 2. 1氯乙酸的用量;改变氯乙酸用量，产品的粘度变化较大.根据一般对产品的粘度要求，我 们选择氯乙酸的用量为0. 8mol L- ^提高氯乙酸的用量，可提高产品的粘度.

2. 2. 2 NaOH的用量:改变NaOH的浓度对产物的粘度影响均较明显，我们选用NaOH的浓 度为 0. 8mol L-、

2. 2. 3反应时间：适当延长反应时间，产品的粘度及稳定性提高，产品水溶液的透明度増加，但 产品的粘度变化不明显，在工业生产中，在考虑产品性能的前提下，应尽可能缩短反应的时间， 我们采用反应时间为4h.

2. 2. 4反应温度;在我们选定的产品粘度范围内，，综合考虑所用溶剂的沸点，反应温度控制在 60°C左右为宜.

2. 2. 5淀粉浓度:淀粉浓度要适当，淀粉浓度较高时，产品的粘度降低，羧甲基淀粉钠合成条件优化的研究，均一性差.淀粉的浓度 一般为20%~ 35% (W /V)，在实验中我们选用固定淀粉浓度为30% .

2. 2. 6优化试验条件下的试验结果

表3优化条件下试验结果

序号氯乙酸用量 c /mol L- 1NaOH用量 c /mol L- 1反应时间 t/h反应温度 t/C产品粘度

n /Pa s

10.80. 84.0600. 42

21. 21. 04.060ft 72

31. 20. 84. 060ft 65

2. 3羧甲基淀粉钠（CMS)在洗衣粉方面的应用示例[2]

将羧甲基淀粉钠（CMS)与羧甲基纤维素（CMC)应用于洗衣粉中对其分散性■乳化性■白 度保持率及去污性进行对比.

2. 3. 1典型合成洗衣粉配方(原料均为工业级）

烷基苯磺酸钠：20，脂肪醇聚氧乙烯醚：2；五钠：24;纯碱：5;水玻璃：1Q芒硝：3Q荧光増白 剂：0. 1; CMS/CMC 1;其它：7. 9.

注:所用CMS取代度为Q 35,粘度为0. 42pa s，各原料所用量为重量百分比.

2. 3. 2添加CMS与CMC不同洗衣粉性能对比[3]

表4 CMS与CMC应用于洗衣粉性能对比结果

性能指标CMSCM C对比结果

分散指数36 357. 0优于

乳化时间（s)42. 35. 6优于

白度保持率（％)75. 475. 3相当

74. 974. 8相当

去污性(％ )15. 58. 7优于

12. 86. 0优于

注：白度保持率及去污性分别为棉白布和白涤良在0. 2%炭黑溶液中测定

3结论

控制合成条件氯乙酸用量为0.8~ 1.0molL-1，NaOH的浓度为0.8~ l.OmolL-1，羧甲基淀粉钠合成条件优化的研究，反应 时间4h左右，反应温度60°C左右，淀粉用量为30%左右，可以生产取代度为0.^ 0.4,粘度为 0. 4- Q7( pa s)的CMS，且其可以作为洗衣粉添加剂，能够取代CMC而应用于洗衣粉行业中 的.