[发明专利]一种低粘度羧甲基纤维素钠的制备方法

说明书

本发明涉及一种低粘度羧甲基纤维素钠的制备方法，将羧甲基纤维素钠溶液通过水浴加热至50℃后，倒入反应容器中，通过压力表调节文丘里管中的压强为0.3MPa，然后通过物料泵将反应容器中的羧甲基纤维素钠溶液分两股分别从两个相对的入口输入到文丘里管中，使其在文丘里管中发生撞击并且产生撞击流形成空化作用，经过空化作用后的羧甲基纤维素钠溶液再从文丘里管的出口流回到反应容器中，将反应容器中的羧甲基纤维素钠溶液进行30min循环空化反应后，得到一种低粘度的羧甲基纤维素钠溶液。本发明设备简单、节能高效、成本较低，不需要添加强的氧化试剂，后处理操作简单，并且可以大规模的工业化生产等优点。

技术领域

本发明涉及一种低粘度羧甲基纤维素钠的制备方法，特别涉及到利用物理降解的方法对高粘度的食品添加剂─羧甲基纤维素钠进行降解以制备低粘度的 CMC 产品。

背景技术

CMC（即羧甲基纤维素钠）是纤维素醚的一种，通常是以短棉绒或木浆为原料，通过氢氧化钠处理后再与氯乙酸钠反应而成，通常有三种制备方法：水媒法、溶液法和溶媒法，也有其它植物纤维被用于制备CMC。CMC是以纤维素为原料，在氢氧化钠和一氯乙酸钠的作用下生产的一种纤维素醚，以CMC取代度（Degree of Substitution，DS）是1为例，总反应化学式如下：

[C₆H₇O₂(OH)₃]n + nClCH₂COOH + 2nNaOH → [C₆H₇O₂(OH)₂OCH₂COONa]n + nNaCl+ 2H₂O

因为制备CMC的原料来源广泛，价格便宜，并且CMC具有优良的增稠、分散、乳化和悬浮等性能，目前已被广泛应用于食品、医药、日化、造纸、牙膏、陶瓷等行业。

目前，随着市场对 CMC 质量要求的不断提高，对 CMC 粘度逐渐分成高、中、低、超低等不同粘度的产品。尤其是针对低粘度、超低粘度的 CMC 的需求已经成为工业发展的趋势。 低粘度的 CMC对含油脂蛋白质的饮料可起到乳化稳定的作用，也具有极好的悬浮承托力度，用于对果汁、蔬菜汁的澄清、保鲜、贮存等方面；超低粘度型的 CMC 产品主要用于水泥缓凝剂、钻井等行业。

在国外，有各种级别的CMC产品，其中荷兰的AKZO公司1 %的CMC溶液粘度值最低可达到10-15mpa·s，美国的Hercules公司2 %的CMC溶液粘度值最低可达到25-50mpa·s，日本的Decil公司2 %的CMC 溶液粘度值最低可达到10-20 mpa·s。在国内低粘度CMC的制备的研究较少，产品多以进口为主。有些学者对CMC的制备进行了研究，例如，吴向彪对高取代度低粘度高纯级的羧甲基纤维素钠的研制进行了研究，其采用的方法为氧化法，利用双氧水进行氧化降粘；梁燕芬对超低粘羧甲基纤维素钠的研制进行了研究，该作者采用的二步降粘法，在碱化及洗涤过程中加入过氧化氢，以降低纤维素钠的粘度，制得超低粘度的羧甲基纤维素钠。以上学者研究的降解方法均是采用化学降解。这种方法存在的最大问题是在反应过程中加入了各种化学试剂，增加了产物分离纯化的难度，也存在许多副反应，也不利于工业化的生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对目前的一些降解CMC的方法不足之处，提供一种低粘度羧甲基纤维素钠的制备方法，该方法采用水力空化作用来降低羧甲基纤维素钠的粘度。

解决上述技术问题的技术方案是：一种低粘度羧甲基纤维素钠的制备方法，包括下述步骤：