羧甲基纤维素钠（CMC）是什么？用途、型号与规格

羧甲基纤维素（CMC）是一种水溶性纤维素醚，通过在来自木浆或棉短绒的纤维素上接入羧甲基制成。市售的 CMC 几乎都是其钠盐 — 即羧甲基纤维素钠，又称纤维素胶、E466 或 CAS 9004-32-4 — 为白色至类白色粉末，可溶于冷水或热水，形成透明粘稠的溶液。工业上将其用作增稠剂、粘结剂、稳定剂、成膜剂和保水剂，应用范围从锂离子电池负极、冰淇淋，到钻井泥浆、纸张涂布和衣物洗涤剂。决定一个型号的是三个数值：取代度（DS）、粘度和纯度。

羧甲基纤维素是什么

纤维素是由葡萄糖单元组成的长链，每个单元带有三个羟基。在 CMC 中，部分羟基被转化为羧甲基醚基团（–CH₂–COONa）。带电的羧酸根基团使分子链可溶于水，并赋予 CMC 阴离子特性，因此它能吸附在颗粒和纤维上，使其彼此分离，并在低用量下使水增稠。

CMC 由纤维素经氢氧化钠碱化、一氯乙酸醚化制成。反应会产生氯化钠和羟乙酸钠副产物，电池级和食品级产品通过醇水反复洗涤将其去除。纯度以干基计，为 100 % 减去 NaCl 与羟乙酸钠之和，因此 99.5 % 的型号中这两种盐的总含量不超过 0.5 %。

羧甲基纤维素钠与 CMC：两者有区别吗？

在贸易中以及大多数规格书上，“CMC”指的是其钠盐。游离酸形式的羧甲基纤维素不溶于水，因此几乎没有商业用途；正是用钠中和之后，产品才能发挥作用。采购方无论询购“羧甲基纤维素钠”、“CMC-Na”还是“纤维素胶”，所指的都是同一种化学品。两种 CMC 产品之间的真正差异在于 DS、粘度、纯度和颗粒形态，而不在于名称。

常与 CMC 相提并论的还有两种近亲产品。聚阴离子纤维素（PAC）同样是羧甲基纤维素，但取代度更高、更均匀，用于盐水钻井液。羧甲基淀粉钠（CMS）将相同的化学反应用于淀粉而非纤维素，产品更便宜，但粘度较低，溶液保存期较短。

定义 CMC 型号的三个数值

取代度（DS）

DS 是每个葡萄糖单元上羧甲基的平均数目，理论最大值为 3。DS 越高，溶解性、透明度以及耐盐、耐硬水和耐酸性能越好；DS 较低则成本更低，适用于洗涤剂等应用。森泰各型号的 DS 范围从洗涤剂 CMC 的 0.4–0.6，到涂料级型号和 PAC 的 0.9 及以上，速溶型号则为 0.95 及以上。

粘度

粘度反映分子链长度（分子量），决定达到目标稠度所需的 CMC 用量。森泰产品的粘度范围约为 5 至 8,000 mPa·s，从低粘度的造纸级和洗涤剂级型号，到高粘度的钻井、矿用和食品级型号。

高粘度型号以 1 % 溶液标定，低粘度型号以 2 % 溶液标定，均在 25 °C 下用 Brookfield 粘度计按干基测定。切勿比较不同浓度下测得的数值。

纯度

纯度是指干基产品中羧甲基纤维素钠（而非副产盐）所占的比例。工业级型号保留了部分氯化钠和羟乙酸钠，这在洗涤剂、陶瓷和钻井液中是可以接受的，并可降低价格；森泰工业级型号的纯度约为 55 % 至 96 %。电池级和食品级 CMC 精制至 ≥ 99.5 %，牙膏级和通用工业型号则介于 98 % 至 99.5 % 之间。

CMC 的用途

在各个行业中，CMC 承担的作用主要有几项 — 增稠、粘结、悬浮、稳定、保水和成膜 — 不同应用的侧重点各不相同。下表列出主要用途以及为每种用途打造的森泰产品系列。

CMC 粉末、颗粒还是速溶型？

大多数 CMC 以细粉形式供货，细粉水化最快，但若直接倒入水中会结团。颗粒状 CMC 经团聚制成较大、流动性好的颗粒，粉尘更少，润湿更均匀。速溶 CMC 经表面处理，使颗粒在溶胀前先分散开，因此用简单的搅拌器即可无结团配制。森泰可根据客户工艺定制粒度、造粒和表面处理。

CMC 安全吗？

食品级羧甲基纤维素钠在主要市场均为获准使用的食品添加剂：在欧盟为 E466，在国际食品法典（Codex）体系中为 INS 466；在美国，按良好生产规范使用时，依据 21 CFR 182.1745 属于公认安全（GRAS）物质；在中国则由 GB 1886.232-2016 规范。JECFA 已对其进行评估，将每日允许摄入量定为“不作特殊规定”。只有按食品标准生产和检测的型号才可用于食品；工业级型号仅供工业用途。

影响 CMC 价格的因素

• 纯度：精制至 ≥ 99.5 % 需要用醇水反复洗涤，因此精制型号的成本高于工业级型号。
• DS 与粘度：取代度越高，消耗的试剂越多；高粘度型号需要更优质的纤维素原料。
• 检测与标准：电池级的凝胶数检测、食品标准检测及各类证书都会增加成本。
• 物理形态：造粒型号和表面处理型速溶型号需要额外的加工工序。
• 包装、采购量与贸易术语：25 kg 袋装或吨袋、整柜以及 FOB、CFR 或 CIF 条款都会影响到货价格。

如需报价，请提供应用、目标规格和年用量；森泰按型号以 FOB、CFR、CIF 或 EXW 条款报价。

采购 CMC 时如何提出规格要求

1. 说明应用和工艺：CMC 需要发挥什么作用、用量多少、使用何种水质以及在什么温度下使用。
2. 注明粘度及其测定方法：浓度（1 % 或 2 %）、温度、粘度计、转子和转速。
3. 设定与应用相匹配的 DS、纯度和氯化钠限值。
4. 补充 pH、水分和粒度要求；如存在结团风险，还应规定溶解性能。
5. 注明所需标准，如食品用 GB 1886.232-2016 或钻井液用 GB/T 5005，并要求每批随附检验报告。
6. 批准供应商之前，先在自有配方中试用样品。