纖維素（cellulose）是由葡萄糖組成的大分子多糖。不溶于水及一般有機溶劑。是植物細胞壁的主要成分。纖維素是自然界中分布廣、含量多的一種多糖，占植物界碳含量的50%以上。棉花的纖維素含量接近，為天然的純纖維素來源。一般木材中，纖維素占40～50%，還有10～30%的半纖維素和20～30%的木質(zhì)素。
羧甲基纖維素鈉是纖維素的羧甲基化物，是主要的離子型纖維素膠。羧甲基纖維素鈉通常是由天然的纖維素和苛性堿及反應后而制得的一種陰離子型高分子化合物，分子量由幾千到百萬。羧甲基纖維素鈉為白色纖維狀或顆粒狀粉末，易于分散在水中形成透明的膠體溶液。
羧甲基纖維素鈉的制備方法：羧甲基纖維素鈉以纖維素為原料，采用兩步法制備羧甲基纖維素鈉。是纖維素的堿化過程，纖維素與氫氧化鈉反應后生成堿纖維素，之后堿纖維素與反應生成羧甲基纖維素鈉，稱為醚化反應； 該反應體系為堿性。該過程屬于醚合成法。反應機制為親核取代。反應體系屬堿性，在水的存在條件下伴隨一些副反應，如羥乙酸鈉、羥乙酸等副產(chǎn)物生成，由于副反應的存在，會增加堿和醚化劑的消耗，進而降低醚化效率；同時，副反應中會生成羥乙酸鈉、羥乙酸和更多的鹽類雜質(zhì)，造成產(chǎn)物的純度和性能降低。想要抑制副反應，不僅要合理用堿，控制水系用量、堿的濃度和攪拌方式，以堿化充分為目的，同時還要考慮到產(chǎn)品對黏度和取代度的要求，綜合考慮攪拌速度、溫度控制等因素，提高醚化速率，抑制副反應發(fā)生。
按醚化介質(zhì)的不同，羧甲基纖維素鈉的工業(yè)生產(chǎn)可分為水媒法和溶媒法兩大類。以水作為反應介質(zhì)的方法叫做水媒法，用于生產(chǎn)堿性中低檔羧甲基纖維素鈉。以有機溶劑作為反應介質(zhì)的方法，叫做溶媒法，適用于生產(chǎn)中羧甲基纖維素鈉。這兩種反應都是在捏合機中進行的，屬于捏合法工藝，是目前生產(chǎn)羧甲基纖維素鈉的主要方法。
水媒法：水媒法是一種較早的工業(yè)生產(chǎn)工藝，該方法是將堿纖維素與醚化劑在游離堿和水的條件下進行反應。堿化和醚化過程中，體系中沒有有機介質(zhì)。水媒法設備要求較為簡單，投資少、成本低。缺點是缺乏大量液體介質(zhì)，反應產(chǎn)生的熱量使溫度升高，加快了副反應的速度，導致醚化效率低，產(chǎn)品質(zhì)量差等。該方法用于制備中低檔羧甲基纖維素鈉產(chǎn)品，如洗滌劑、紡織上漿劑等；
溶媒法又稱有機溶劑法，其主要特點是堿化和醚化反應是在有機溶劑做反應介質(zhì)（稀釋劑）的條件下進行的。按反應稀釋劑用量的多少又分為捏合法和淤漿法。溶媒法同水媒法的反應過程一樣，也由堿化和醚化兩個階段組成，只是這兩個階段的反應介質(zhì)不同。溶媒法省去了水媒法所固有的浸堿、壓榨、粉碎、老化等工序，堿化、醚化均在捏和機中進行。缺點是溫度可控性相對較差，空間要求、成本較高。當然，對不同設備布局的生產(chǎn)要嚴格控制系統(tǒng)溫度、加料時間等，可以制備質(zhì)量和性能優(yōu)良的產(chǎn)品。
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