羧甲基纤维素钠（carboxymethylceilulose CMC)由德国于1918年首先制得，并于1921年 获准专利而见诸于世。此后便在欧洲实现商业化 生产。当时只为粗产品，用作胶体和黏结剤。 1936?1941年，羧甲基纤维素钠的工业应用研 究相当活跃，发表了几个相当有启发性的专利。 第二次世界大战期间，德国将羧甲基纤维素钠用 于合成洗漆剂。Hercules公司于1943年为美国首 次制成羧甲基纤维素钠，并于1946年生产精制的 羧甲基纤维素钠产品，该产品被认可为安全的食 品添加剂。
CHjOCHjCOONa^H^CMC通常是由天然纤维素与苛性碱及一氯醋 酸反应后制得的一种阴离子型高分子化合物。相 对分子量6400 ( ±1000)。主要的副产物是氯化 钠及乙醇酸钠。CMC属于天然纤维素改性。目前 联合国粮农组织（FA0)和世界卫生组织 (WHO)已正式称它为“改'性纤维素” 。
衡量CMC质量的主要指标是取代度（D.S) 和黏度。一般DS不同则CMC的性质也不同；取 代度增大，溶液的透明度及稳定性也越好。据报 道，CMC取代度在0.7?1.2时透明度较好，其 水溶液黏度在pH为6?9时最大w。为保证其质 量，除了选择醚化剂外，还必须考虑影响取代度 和黏度的一些因素，例如碱与醚化剂之间的用量 关系，醚化时间、体系含水量、温度、pH值、溶 液浓度及盐类等[3]。
2CMC的生产状况CMC的制法，自1921年专利文献发表以来， 尽管具体工艺有所改革，但反应物质并没有很大 的变更。在许多情况下，碱水溶液有机淤浆法已 取代了高固份撕碎法（shredding procedures)。只 要控制适当，淤浆法通常会产生更为均匀的产 物⑷。
通常CMC游浆法生产，采用短链的醇、酮或 混合溶剂，如乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、或乙醇 /丙酮作为稀释剂，以改善多相醚化反应的均匀 性。由于丁醇类来源不易和乙醇易引起碱纤维素 的水解，因此多数采用异丙醇作为反庖的稀释 剂。目前，CMC的i业化生产主要有以下三种方 法：水媒法、溶媒法和溶液法。
2.1水媒法水媒法是以水溶液为反应介质。它是最早的 工业生产方法。尽管此法比较古老，兼有某些缺 点，但其工艺流程和设备较为简单，因此，石油 工业、纺织工业及洗涤剂的普通产品仍用此法生 产。
将纤维素在搅拌下与碱液充分混和进行碱 化，然后加入气醋酸钠并升温醚化，再经保温、 熟化、烘干、粉碎等步骤，即可得到产品。
2.2溶媒法溶媒法又称有机溶剂法，由反应过程中使用 有机溶剂为反应介质而得名。不过，这些有机溶 剂既不参与反应，也非纤维素真正溶剂，而仅为 反应的稀释剂。
溶媒法制CMC,有机稀释剂的作用是使纤维 素的碱化和醚化在淤浆中进行。它们能促进药液 对纤维素的扩散和渗透，加快反应速度，提高主 反应速率及产物的均匀性、透明度和溶解度性 质。实际上溶媒法与水媒法相类似，只是溶媒法 先将纤维素分散于有机稀释剂中t然后在同一设 备里先加碱液进行碱化，再加氯醋酸钠液进行醚 化。最后经离心、洗涤、烘干并粉碎而成产品。
溶媒法中，按反应中稀释剂的用量，又可分 为面团法（dough pmcess )和欢衆法（sitaiy process)。前者又称捏和法，后者又叫悬浮法。
面团法所用稀释剂的用量仅为纤维素重量的 1?2,5倍，借助捏和挤压生产CMC。这种做法 纤维素难以充分润胀和均匀地反应，只能生产较 低级别的产品。
游浆法的工艺特点是采用纤维素用量的10 倍、20倍乃至30倍的稀释剂，使物料在反应中 呈悬浮状而趋于半均相状态，从而提高反应的稳 定性与均匀性，使产品的级别大为提高[5]。
游桨法工艺之目的$于改善醚化反应的均匀 性，以最大限度减少CMC产物中游离纤维的含 量。为此，在实际生产中，必须进行纤维素原 料、稀释剂种类及用量等的最佳选择，通常选用 经磨碎至〇。8mm大小的纤维素原料，并采用10 ?15倍剂量的异丙醇为稀释剂，以提高反应的均 匀性和氯醋酸的利用率1<]。
2.3溶液法CMC的溶液法制备——均相法新工艺，是早 期纤维素均相衍生化的重要内容之一。早在1977 年，便有报道在DMS0/PF溶剂体系中，用钠纤 维素与溴醋酸甲酯反应制取低取代度的CMCm。 尽管可溶解纤维素又不使纤维素本身发生变化的 溶剂并不多，但近年来新溶剂体系仍不断涌现， 这促进了均相醚化反应的研究和开发。由于溶剂 回收和经济上的原因，均相法仍处于实验室研究 阶段。
为了解决原料来源之不足，近五年来我国一 些科研单位与企业共同合作，综合利用稻草、地 脚棉（废棉）、豆腐渣等试制生产CMC获得成 功，生产成本大大下降，这样为CMC工业生产开 辟了一条新的原料来源途径[8]。CMC因具有优良 的水溶性与成膜性等特性，广泛应用于石油、地 质、日化、轻工、食品、医药等工业中，被誉为 “工业的味精”。1989年4月化工部曾将CMC列 为“新领域精细化工‘八五’规划产品”W。
总之，CMC的制法现已趋于成熟和定型化。 目前，CMC的研究与开发，主要着重现有生产技 术的改造与工艺的革新，以及独特性能的CMC新 产品的合成。
3CMC的应用研究3.1CMC在食品工业中的应用联合国粮农组织（FAO)和世界卫生组织 (WHO)已批准将纯CMC用于食品，它是经过了 很严格的生物学、毒理学研究和试验后才可获得 批准的，国际标准的安全摄人量（AD1)是 25mg/kg体重/日，即大约每人一天约1.5g。曾 有报道说，有人试验摄人量达到lOg/kg体重也未 有毒性反应[w5。
CMC在食品应用中不仅是良好的乳化稳定 剂、增稠剂，而且具有优异的冻结、熔化稳定并能提高产品的风味，延长C藏时间[11、在 豆奶、冰琪淋、雪糕、果冻、饮料、罐头中的用 量约为1%?15%a CMC还可与醋、酱油、植物 油、果汁、肉汁、蔬菜汁等形成性能稳定的乳化 分散液，其用量为0.2%?5%。特别是对动、植 物油、蛋白质与水溶液的乳化性能极为优异，能 使其形成性能稳定的匀质乳状液。因其安全可靠 性高，因此，其用量不受国家食品卫生标准ADI 限制[12]。羧甲基纤维素钠在食品领域的用途不断 被开发，近年来，在葡萄酒生产中应用羧甲基纤 维素钠的研究业已开展％。
3.2CMC在医药行业用途在医药工业中可作针剂的乳化稳定剂、片剂 的黏结剂和成膜剂有人经基础及动物实验证 明羧甲基纤维素钠（CMC)是安全可靠的抗癌药 载体111、用CMC作膜材料，研制的中药养阴生 肌散的改造剂型一养阴生肌膜，能用于皮肤磨削 手术创面和外伤性创面。动物模型研究表明，该 膜防止创面感染，与纱布敷料无明显差异，在控 制创面组织液渗出及创面快速愈合上，此膜明显 优于纱布敷料，并有减轻术后水肸和创面刺激作 用[16]。用聚乙烯醇与羧甲基纤维素钠及聚羧乙烯 以3 : 6 : 1的比例制成的膜剂为最佳处方，附性 及释放速率均增加，在增加黏膜黏附缓释膜剂的 黏附力，延长制剂在口腔内的滞留时间及制剂中 药物的药效都有明显提髙[17]。
丁哌卡因为强效局部麻醉药，但它中毒时有 时可产生较为严重的心血管副反应，故临床上在 广泛应用丁哌卡因的同时，对其毒性反应的防治 研究一直较为重视。药剂研究显示，用羧甲基纤 维素钠作为缓释物质与丁哌卡因溶液进行配制可 显着降低药物的副作用[11]。在PRK手术中，采 用低浓度地卡因与非甾体类抗炎药联合羧甲基纤 维素钠可明显缓解术后疼痛[19]。预防腹部手术后 腹膜粘连，减少肠梗阻的发生是临床外科最关注 的问题之一。有研究表明，CMC减轻术后腹膜粘 连程度的作用明显优于透明质酸钠，可作为一种 有效的方法来防止腹膜黏连的发生[201。CMC用 于治疗肝癌的导管肝动脉灌注抗癌药（THAI)治 疗法中，可以明显延长抗癌药在肿瘤的滞留时 间，增强了抗肿瘤的能力，提髙了治疗效果[191。
在动物医学上，CMC也有广泛的用途[16]。 有报道指出，向母羊腹腔内滴注1%CMC溶液来 预防家畜难产生殖道手术后发生腹部黏连有显着 效果[2〇]。
3.3 CMC在其他工业中的应用在洗涤剂中，CMC可用作抗污垢再沉积剂， 其污秽扩散能力，尤其是对疏水性的合成纤维织 物的抗污垢再沉积效果，明显优于羧甲基纤维。 CMC在石油钻探中可用于保护油井作为泥浆稳定 剂、保水剂，每口油井的用量为浅井2?3吨， 深井5?6吨[2|]。
在纺织工业中用作上浆剂、印染浆的增稠 剂、纺织品印花及硬挺整理，用于上浆剂能提高 溶解性及黏变，并容易退浆[w]。作为硬挺整理 剂，其用量在95%以上。用于上浆剂，浆膜的强 度，可弯曲性能明显提髙用再生丝心蛋白和羧甲基纤维素构成的复合 膜作为固定葡萄糖氧化酶的基质，固定葡萄化酶 和羧酸二茂铁（或7, 7, 8, 8-四氰代二甲基苯 醌，TCNQ)制成的葡萄糖生物传感器具有较高 的灵敏度与稳定性[21]。研究表明，用浓度为 1.0% (W/V)左右的羧甲基纤维素钠溶液调制 硅胶匀浆时，制得的薄层板的色谱性能最佳，同 时，这种在优化条件下涂制的薄层板具有适当的 层强度，适用于各种加样技术，方便于操 作CMC对大多数纤维均有黏着性，能改善纤维 间的结合，其黏度的稳定性能确保上浆的均匀 性，从而提高织造的效率。还可用于纺织品的整 理剂，特别是永久性的抗皱整理，给织物带来耐 久性的变化[s]。CMC可用作涂料的防沉剂、乳 化剂、分散剂、流平剂、黏合剂。能使涂料的固 体成分均匀地分布于溶剂中，使涂料长期不分 层，还大量应用于油灰中[24]。CMC用作絮凝剂 在除去钙离子方面比葡萄糖酸钠更有效，用作阳 离子交换时，其交换容量可达1.6ml/g[25]。CMC 在造纸行业用作纸张施胶剂，可明显地提高纸张 的干强度和湿强度及耐油性、吸墨性和抗水性。 在化妆品中作为水溶胶，在牙膏中用作增稠剂， 其用量在5%左右[26]。
CMC作为絮凝剂、螯合剂、乳化剂、增稠 剂、保水剂、上浆剂、成膜材料等多种用途还广 泛应用于电子、农药、皮革、塑料、印刷、_ 瓷、日用化工等多种领域，而且由于其优异的性 能和广泛的用途，还在不断地开拓新的应用领 域。市场前景极为广阔，潜力巨大。