纖維素醚基礎(chǔ)知識ppt課件

1、纖維素醚基礎(chǔ)知識,1. 利用可再生資源是國家發(fā)展戰(zhàn)略需求 化工原料通?？蓜澐譃? 1950年前為乙炔時代; 19501980年為石油天然氣時代; 19802000年為合成氣時代; 2000年以后為生物和可再生資源時代。采用天然可再生資源或生物原料，是國家發(fā)展戰(zhàn)略需求,十屆全國人大常委會第十三次會議首次審議了中華人民共和國可再生能源法（草案）; 我國每年未回收利用的可再生資源達300-350億元; 以高分子領(lǐng)域為例, 在20世紀80年代是高分子時代，大多數(shù)是人工合成高分子原料是石油和煤炭。據(jù)估計目前世界石油總的儲量才800多億m3，每年要消耗30多億m3，煤炭也不會超過百年。 美國植物/農(nóng)作物為

2、基礎(chǔ)的可再生資源2020年設(shè)想技術(shù)指南。 可以講，開發(fā)新資源是全球性發(fā)展戰(zhàn)略要求,2. 可再生天然多糖資源,通過天然作用或人工活動能再生更新，而為人類反復利用的自然資源叫可再生資源，又稱為更新自然資源。 在強調(diào)發(fā)展人類和諧社會的今天，合理利用天然資源中天然高分子材料不僅是我國社會與經(jīng)濟發(fā)展的需要，更是人類生存發(fā)展的必然要求,3. 天然纖維素是人類最重要的可再生資源,天然多糖高分子材料主要有纖維素、淀粉、殼聚糖(甲殼素)三大類型。概括其特點有： 自然界儲量量大 (僅纖維素每年數(shù)億萬噸) ； 年復一年可再生； 可生物降解； 無毒，生物相容性好； 利用其自然形成的化學結(jié)構(gòu)可進行多種化學衍生，其產(chǎn)物應

3、用范圍包括日用化工、醫(yī)藥、環(huán)保、紡織、聚合物加工、軍工和航空航天眾多領(lǐng)域,4. 天然纖維素種類,纖維素化學結(jié)構(gòu),元素組成：含碳44.44%，氫6.17%，氧49.39%。 纖維素大分子的基環(huán)是脫水葡萄糖。 基環(huán)分子式：C6H10O5，基環(huán)分子量：162,基環(huán),纖維素大分子鏈,纖維素大分子鏈,1)由n個D-吡喃式葡萄糖殘基在1,4位以-糖苷鍵連接而成的長鏈巨分子,每個葡萄糖殘基上均具有三個醇羥基; 2) 纖維素分子中-1,4連接的葡萄糖殘基在鏈中是上、下交互排列的，使長鏈變得“硬而直”，形成“復瓦式”結(jié)構(gòu)； 3) 纖維素大分子鏈很容易平行排列并相互碓砌，再加上鏈內(nèi)、鏈間氫鍵的存在而倍加穩(wěn)定,纖維

4、素結(jié)構(gòu)與性能是一個典型的矛盾統(tǒng)一體,從分子結(jié)構(gòu)上講，纖維素上含有大量的羥基，是親水性的基團，按理應當溶解在水中，或溶解在大部分有機溶劑中。但事實上纖維素不僅不溶解在水中，也不溶解于酸性、堿性水溶液，甚至不溶解于大部分有機溶劑，只能夠溶解在特殊的溶劑體系。其主要原因就是一方面纖維素上大量的羥基導致形成密度極高的分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵；另外纖維素是葡萄糖環(huán)基組成的長鏈大分子，屬于半剛性的高分子鏈，分子鏈之間堆切排列，形成了結(jié)晶結(jié)構(gòu)，致使幾乎所有種類的纖維素都表現(xiàn)出較差的溶解性和化學反應性能。但也正是這種結(jié)構(gòu)，才能使得富含纖維素的木材既有強度又耐老化，可頂天立地綠化家園，也能夠作為立木頂千斤，作為屋

5、梁百年罩風雨，堪稱是大自然給人類的理想復合材料。也正是這種結(jié)構(gòu)特點使得棉纖維素才能夠經(jīng)受住風吹雨打，承接陽光，不溶不腐，成熟后以潔白的形態(tài)供人們紡絲織衣，擋風遮雨，造福人類,另一方面，由于大量的、高密度的分子內(nèi)、分子間氫鍵；長鏈半剛性的高分子鏈間堆砌排列，形成了“復瓦式”結(jié)晶結(jié)構(gòu)。使得纖維素不僅不溶于水，也不溶于酸性、堿性水溶液，甚至不溶于大部分有機溶劑，只能夠溶在特殊的溶劑體系。 但也正是這種結(jié)構(gòu)導致纖維素在醚化、酯化等化學衍生過程是在非均相體系中進行，具有 許多不確定性和復雜性。常年以來困擾纖維素醚行業(yè)的主要問題的根源就在于此,原料纖維素的選擇,原料纖維素種類及其纖維素含量、分子量分布寬窄

6、、產(chǎn)地、當年的成熟過程日照時間及成熟度、粉碎機粉碎過程都會影響纖維素醚產(chǎn)品的質(zhì)量。 選擇優(yōu)質(zhì)的棉花產(chǎn)地的產(chǎn)品，再經(jīng)過嚴格工藝精制的精制棉廠家處理，得到形態(tài)、聚合度、分子量分布適度、質(zhì)量穩(wěn)定的纖維素原料，對規(guī)范和提高我國纖維素醚產(chǎn)品品質(zhì)是十分必要的,纖維素醚,纖維素醚是以天然纖維素為基本原料，經(jīng)過堿化、醚化反應而生成的。它是纖維素衍生物的一類。另一種是纖維素酯 纖維素醚類由于它們具有本身的特性，如增稠、分散、懸浮、乳化、粘合、成膜、保護膠體、保持水分等。因此，可廣泛應用于石油開采工業(yè)、建筑工業(yè)、涂料工作、合成樹脂工業(yè)、造紙工業(yè)、紡織工業(yè)、日用化工用品工業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域,1905年Su

7、ida首次報道了纖維素醚化，是用硫酸二甲酯與堿溶脹的纖維素進行的甲基化。 1912年出現(xiàn)有關(guān)制備非離子型烷基醚EC的專利。 1920年Hubert制得羥乙基纖維素。 于1918年由德國人.ansen發(fā)明并取得專利。1935年前后，發(fā)現(xiàn)添加在合成洗滌劑中可提高洗滌劑效率，1940年在德國工業(yè)化生產(chǎn)。 19371938在美國實現(xiàn)了MC和HEC的工業(yè)化生產(chǎn)。 瑞典在1945年開始了水溶性EHEC的生產(chǎn)。 從此，纖維素醚的生產(chǎn)在西歐、美國以及日本迅速擴展,我國纖維素醚類的研究與生產(chǎn)起步較晚。20世紀50年代末開發(fā)了離子型羧甲基纖維素。60年代中期以來，陸續(xù)生產(chǎn)了乙基纖維素、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素

8、和羥丙基纖維素等非離子型纖維素醚,合成原理,纖維素的醚化過程是在堿性條件下進行，一般使用一定濃度的NaOH水溶液。纖維素首先用苛性鈉水溶液形成溶脹的堿纖維素，接著與醚化劑進行醚化反應。在混合醚的制備中，可以同時使用不同種類的醚化劑，也可以采用間歇加料的方式進行分步醚化。纖維素醚化的基本原理基于以下的經(jīng)典有機化學反應（纖維素用CellOH代替,威廉姆森反應,邁克爾加成反應,堿催化烷氧基化反應,分類,1.按取代基的類型 ： 纖維素醚可分為單一醚和混合醚。 單一醚中只有一種類型的取代基。MC、EC、HEC、HPC、CMC、CEC、SEC、HMC 混合醚中，纖維素醚分子鏈上可以有兩種或兩種以上的取代基

9、。HEMC、HPMC、HBMC、HEHMC、CMHEC、CMHPC、CMMC、CMEC,2.按電離性分為： 離子型醚，如CMC、SEC。 非離子型醚，如MC，HEC，HPMC等。 離子型和非離子型混合醚，如CMHEC、CMHPC等,3.按溶解性能分為： 水溶性纖維素醚，如CMC、MC，HEC、HEMC、HPC、HPMC等。 有機溶性纖維素醚，如EC、CEC等,CMC簡介,目前CMC的型號有近300種。 全國CMC年產(chǎn)量10萬噸，占全世界的15%。主要應用于食品、醫(yī)藥、造紙、陶瓷、洗滌劑、石油等領(lǐng)域,反應原理,的生產(chǎn)方法，從工藝上分： 水媒法和溶媒法 水媒法是早期生產(chǎn)一種工藝方法，它是將堿纖維素

10、與醚化劑在存在游離堿和水的條件下進行反應，堿化和醚化過程中，體系不存在醇等有機溶劑作反應介質(zhì)的方法。水媒法設(shè)備比較簡單，投資少、成本低，可制取中、低檔產(chǎn)品用于洗滌劑、紡織上漿、粘結(jié)劑和石油工業(yè)等，經(jīng)過精心的工藝設(shè)計，還可制出適用于牙膏的高檔產(chǎn)品，所以至今仍被部分工廠采用,溶媒法也稱有機溶劑法（solvent process），是在存在有機溶劑作反應介質(zhì)（稀釋劑）條件下進行堿化和醚化反應的工藝方法。 捏和法（又稱面團法dough process） 淤漿法（slurry proceSS）。捏和法所用有機稀釋劑量為纖維素用量的23倍（體積對重量之比），淤漿法所用的有機稀釋劑量為纖維素量的1030倍，

11、反應固體物在體系中成漿粥或懸浮狀態(tài)，故又稱懸浮法,溶媒法以有機溶劑為反應介質(zhì)，反應過程傳熱、傳質(zhì)迅速、均勻、主反應加快，副反應減少，醚化劑利用率（醚效）可較水媒法提高10-20，反應穩(wěn)定性、均勻性提高，使產(chǎn)品取代度、取代均勻性和使用性能大大提高，是整個纖維素醚工業(yè)發(fā)展的方向。 溶媒法與傳統(tǒng)水媒法比較可省去纖維素堿浸漬、壓榨、粉碎、老化等工序，生產(chǎn)周期縮短，但溶媒法使用大量有機溶劑，物耗提高，并需增加有機溶劑的分離、回收裝置，成本較高,羧甲基纖維素CMC(PAC)生產(chǎn)流程簡圖,平均聚合度和聚合度分布,平均聚合度(100-14000) 聚合度分布 由于來源的不同，纖維素分子中葡萄糖殘基數(shù)目，即聚合

12、度由10014000不等,羧甲基纖維素結(jié)構(gòu)圖 DS的概念 DS對溶解性的影響,基本概念 纖維素醚是纖維素衍生物，該種衍生物是羥基被醚化取代基部分或全部取代。纖維素醚的取代程度用取代度（DS）和摩爾取代度（MS）表示。 取代度(egree of Substitution)表示平均每個失水葡萄糖單元上被反應試劑取代的羥基數(shù)目。由于纖維素分子鏈中每個失水葡萄糖單元上有3個羥基，所以取代度只能小于或等于3,摩爾取代度(Molar Degree of Substitution)，用MS表示,對纖維素羥烷基衍生物，當一個羥烷基被引入纖維素分子鏈時，就形成一個附加的羥基，這個羥基本身又可被羥烷基化。所以，羥

13、烷基纖維素醚的取代程度由MS值進行量化，即摩爾取代。它表示加在每個脫水葡萄糖單元上的醚化劑反應物的平均摩爾數(shù)。MS的大小與側(cè)鏈形成的程度有關(guān)。 理論上，MS的值可以是無限的。對纖維素烷基和羧烷基酰基衍生物，DS與MS是相同的；對于羥烷基纖維素醚，通常MS大于DS，MS大小視側(cè)鏈形成的程度而定,取代基的分布 取代基的分布由兩個獨立的部分組成： 其一為：取代基沿纖維素分子鏈的取代分布。這一分布的均一性影響到：(a)醚的溶解度；(b)對電解質(zhì)、溫度、添加物的定性；(c)溶液的切變性質(zhì)；(d)溶液的流變性質(zhì)。 其二為：取代基在每個葡萄糖單元上的取代分布，即在3個羥基上的取代分布。這一分布的均一性影響到

14、（a）醚的溶解度；（b）溶液的穩(wěn)定性,取代基的分布,CMC結(jié)構(gòu)式,纖維素CMC結(jié)構(gòu)示意圖（R= -OCH2COONa或-OH,H,Na,H,CH3,CH3,羥丙基甲基纖維素的生成過程,一般性質(zhì),溶解性 纖維素醚在堿水溶液中，水或有機溶劑中的溶解性，取決于醚化基團的性質(zhì)及其取代度DS值的大小。DS值低于0.1的物質(zhì)一般是不溶的，僅在一些物理和技術(shù)參數(shù)上與纖維素不同，如拉伸強度，表面勢能，水吸收容量，或染色性 。 產(chǎn)品的DS范圍達到0.20.5，則開始溶于堿水溶液，例如2%8%NaOH。 DS增加，可溶于水中。對于陰離子型，要得到水溶解性，DS值要在0.4以上，對于非離子型則DS值在1以上,DS繼

15、續(xù)升高，溶解性能取決于醚化基團對于陰離子型和很強的親水性非離子型，在很高的DS水平也保持良好的溶解性，但是如果疏水性醚化基團占有優(yōu)勢，則在DS值高于2時，水溶解性將消失。此時，非離子型醚會溶在質(zhì)子或極性非質(zhì)子溶劑，例如低脂肪族醇、酮或醚。更多的疏水性類型也可溶在氯化了的碳氫化合物中，如CH2Cl2,但是很少溶在純的碳氫化合物中,如己烷,只含陰離子型集團的醚很少溶在有機溶劑中，除了很強的極性非質(zhì)子溶劑，如二甲基亞砜。 一般來說，分子量低的纖維素醚溶解性更強些。 疏水性醚在水中的溶解性在高溫時會受到影響，溶解了的產(chǎn)物受熱會發(fā)生的凝膠化或團聚作用，再變冷時又再次溶解，是疏水性纖維素醚特有的熱致凝膠性

16、能,盡管在大多數(shù)應用場合需要纖維素醚溶液是清亮甚至透明的，但是一些纖維素醚產(chǎn)品卻只能形成渾濁溶液，其中可能含有不溶性顆粒或纖維。主要原因是在反應容器中反應物混合不充分，或纖維素分子鏈強烈的不規(guī)則、不均勻聚集態(tài)結(jié)構(gòu)（高結(jié)晶區(qū)域很難進行取代）所造成的不均勻取代。在纖維素原料中的雜質(zhì)，如木質(zhì)素，灰份等，或醚化反應物中交聯(lián)劑的出現(xiàn)也可能導致不溶殘渣產(chǎn)生,粘度 纖維素醚的溶液的粘度與濃度、溫度、大分子的平均鏈長及鹽或其它添加物的存在有關(guān)。原纖維素的大分子的鏈長在纖維素醚生產(chǎn)過程中可通過化學方法變短，得到粘度較低的最終產(chǎn)物。 在給定的濃度和溫度條件下，溶液的流變特性可能是牛頓性、假塑性、觸變性，或者甚至為

17、凝膠性，這取決于鏈長、取代基分配以及醚化基團的性質(zhì)。2%中性水相纖維素醚溶液在室溫下的粘度范圍可達到5105mPas甚至更寬,物理性質(zhì) 纖維素醚是白色或淡黃色的固體，通常是顆粒形式或粉狀（濕度高達10%）。粉狀的表觀密度范圍是0.30.5g/cm3。一些含纖維產(chǎn)品的表觀密度低于0.2g/cm3。根據(jù)用途不同，廠家可調(diào)整不同的純度等級。純度高的產(chǎn)品是沒有氣味和沒有味道的。未處理的產(chǎn)品可能含有高達40wt%的鈉鹽，如NaCl。產(chǎn)品根據(jù)需要可混入添加劑以保證其穩(wěn)定性、可控溶解性以及易加工性。 另外，大部分纖維素醚工業(yè)品可與其它水溶性聚合物混合，如淀粉產(chǎn)品，天然樹脂或聚丙稀酰胺，以得到所要求的流變性能

18、和其它物理特性的混合產(chǎn)品,灰份,灰份中的多價金屬離子，如e、等與羧基可形成鍵合，因此，對溶液的粘度會產(chǎn)生影響。多價金屬離子超過一個臨界值后，離子型醚可自溶液中析出。 e、會促進堿纖維素的降解，造成醚產(chǎn)品的粘度波動,穩(wěn)定性,纖維素醚是很穩(wěn)定的。它們不被空氣、潮濕、陽光、適度加熱以及一般污染物所影響。 強氧化劑產(chǎn)生過氧化和羰基基團，導致在堿性條件下進一步降解。 當加熱纖維素的堿性溶液時，粘度明顯下降。 強酸通過對纖維素縮醛鍵直接水解也會使得分子鏈降解。 和其它有機聚合物同樣，在高能輻射作用下，纖維素醚鏈結(jié)構(gòu)也會受到破壞,纖維素醚容易受到纖維素酶產(chǎn)生的微生物的影響。酶優(yōu)先進攻未取代的脫水葡萄糖單元，

19、這將導致分子鏈水解斷鏈，致使產(chǎn)品粘度降低。醚取代基可對纖維素主鏈起到保護作用。因此，纖維素醚隨著DS升高或取代均勻性的提高，穩(wěn)定性就越好。在這兩種情況下，只有很少的未取代的脫水葡萄糖單元被水解酶進攻。 工業(yè)纖維素醚產(chǎn)品可能包含生物殺傷劑、緩沖劑或還原劑以達到長期儲存穩(wěn)定性以及在合適的貯存條件下粘度不變的目的,固體纖維素醚在溫度高達80100時都是穩(wěn)定的，更高溫度或延長加熱，在某些情況下，會引起交聯(lián)而形成不溶網(wǎng)狀物。固態(tài)產(chǎn)品在130150范圍內(nèi)有輕微降解。當加熱至160200會發(fā)生強烈降解和變成褐色，這既與醚的類型有關(guān)也和加熱條件有關(guān)。中性水相溶液長時間加熱再冷卻至室溫時不會引起粘度下降。適度的

20、加熱凝膠化作用或團聚對粘度沒有影響,加工 纖維素醚的細小粉末在空氣中會形成爆炸性的粉塵，如同多糖或木屑。 與其它有機聚合物類似，干燥的非離子型醚會釋放靜電。當儲存和加工纖維素醚時，必須遵守粉末狀有機聚合物的一般預防措施。易燃性與纖維素相類似。 溶液溢出會形成一層很滑的薄膜，這樣使得車間操作人員行動不便,毒性 纖維素醚一般是無毒的。許多高純度的纖維素醚工業(yè)品可以用作食品添加劑和化妝品成分。有毒的雜質(zhì)或添加劑，如含汞的生物殺活劑，不允許用于這些產(chǎn)品,生態(tài) 通過纖維素酶產(chǎn)生的微生物，會使得纖維素醚發(fā)生生物降解。這種降解在生產(chǎn)的廢水中也會發(fā)生，因此阻止了纖維素醚的堆積。在緩慢的生物反應中，由酶水解的葡

21、萄糖、葡萄糖醚和醚低聚物進一步降解為CO2和H2O。 纖維素醚對許多微生物是沒有營養(yǎng)的。不過，在經(jīng)過一段暴露后，廢水細菌可能適合于增強纖維素醚的降解。在測試條件（短期內(nèi)）下，高DS值的纖維素醚產(chǎn)品具有很低的生化需氧量,鐵鹽或鋁鹽的影響,通過使用鐵鹽或鋁鹽，陰離子型纖維素醚可能會絮凝，這樣得到不溶和可過濾的殘渣?？赏ㄟ^超濾作用以清除廢水中的纖維素醚和其它可溶聚合物,PAC(耐酸抗鹽型CMC)應用,作為一種水溶性纖維素醚，PAC具有增稠、分散、成膜、粘結(jié)和保護膠體等特性。在耐溫、耐鹽、耐蝕，降失水量及溶液屈服值等特性指標上優(yōu)于其它產(chǎn)品，廣用于石油鉆井、日化、紡織、印染、醫(yī)藥、涂料、建材、食品、造紙

22、、污水處理等領(lǐng)域。下面稍做列舉,1. 用于石油、天然氣的鉆探、掘井等工程,PAC主要是通過在鉆井液粘土顆粒表面形成吸附溶劑化層提高體系的聚結(jié)穩(wěn)定性；通過對粘土細顆粒的保護作用阻礙粘土細顆粒粘結(jié)變大；通過提高濾液的粘度和堵孔作用降低泥餅的滲透性。 PAC作用主要體現(xiàn)在降濾失和增粘方面,具體表現(xiàn)在： a. 取代均勻性好、透明度高、控制粘度和降失水量； b.適合在淡水或海水、飽和鹽水的任何水基泥漿； c. 泥漿具有良好的降失水性、抑制性和耐高溫的特性； d. 泥漿具有流變性，能在高鹽介質(zhì)中抑制粘土和頁巖的分散和膨脹，從而使井壁污染得到控制； e. 穩(wěn)定軟土結(jié)構(gòu)，防止由于水位上升引起井壁崩塌； f.

23、在井鉆通過巖面時，減緩泥漿中鉆悄固體的堆積,g. 抑制鉆管中的紊流度，使回流系統(tǒng)保持最小的壓力損失； h. 使泥漿能夠提高造漿量，降低濾失量； i. 能穩(wěn)定泥漿泡沫,通常產(chǎn)物的取代度越大，分布越均勻，大分子在溶液中能夠更大程度地擴張，更有利于水化，也更有利于提升它對泥漿的保護作用,目前，關(guān)于聚陰離子纖維素PAC性能，包括泥漿性能的測試，沒有正式而統(tǒng)一的標準，不少廠家按照ASTM規(guī)范上D1439-72。比如泥漿性能： Bayer 公司按照OCMA-DFCP-7（80年版）；OCMA-DFCP-2（80年版）。 ENKA BV公司按照 OCMA-DFCP-2（73年版）；OCMA-DFCP-7（7

24、3年版）。 DALCel 公司按照OCMA-DFCP-7，造漿率要求： 淡水大于550m3/T；海水大于300 m3/T；飽和鹽水大于480 m3/T。 HeRCwles 公司按照OCMA-DFCP-7，造漿率要求： 淡水大于550m3/T；海水大于280 m3/T；飽和鹽水大于360 m3/T。 而泥漿的流變性指標更是指標不一致，方法也沒有公開。制定我國的行業(yè)標準這部分工作需要盡快展開,2.用于涂料工業(yè),水乳型涂料行業(yè)用得最多的曾經(jīng)是羥乙基纖維素(HEC)。 HEC是世界范圍內(nèi)生產(chǎn)的一種水溶性纖維素醚，是僅次于CMC、HPMC的產(chǎn)量大、發(fā)展迅速的重要纖維素醚。據(jù)不完全統(tǒng)計，1978年世界產(chǎn)量

25、18000噸； 1983年 50000噸，我國1977年才開始生產(chǎn)。HEC可溶解在冷、熱水中，使它具有更大范圍的溶解性和粘度特性。作為非離子型醚，HEC具有非離子型醚的一切特征，不與帶正、負電荷離子作用，活性少，與許許多多的水溶性聚合物、表面活性劑、鹽等共存，使其廣泛作為增稠、流動調(diào)節(jié)劑、保護膠、穩(wěn)定劑、保水劑、粘結(jié)劑等，應用于涂料、醫(yī)藥、石油開采等行業(yè)。 PAC加入水乳型涂料中作為增稠劑成膜劑使用，可使產(chǎn)品貯存穩(wěn)定、展色均勻、流變性好、易于機械施工，有助于提高涂料的柔韌性和光澤；前蘇聯(lián)一專家介紹，添加均勻羧甲基化的纖維素得到的防水涂料能在任何類型表面上迅速成膜，性能良好。具有較好的彈性、氣密

26、性和抗水性。 用于涂料，PAC由于取代基分布比較均勻，充分，抗菌性強，可以替代HEC在行業(yè)大力推廣，其主要優(yōu)勢是工藝和原料的原因，成本比HEC低得多。同時還有低噴濺性、好的成膜性、好的流動和流平性、低流掛性、高的刷涂粘度、優(yōu)異的顏料性能和優(yōu)異的生物穩(wěn)定性,3. 用于食品工業(yè),我國有1500多家乳品企業(yè)，據(jù)中國乳制品工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2000年液態(tài)奶產(chǎn)量高達190萬噸，比1999年增長50%；奶粉產(chǎn)量為54.25萬噸，僅比上年增長8.5%。從液態(tài)奶內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，發(fā)酵乳29.93萬噸，占21%；巴氏消毒奶87.57萬噸，占61.45%。2002年我國牛奶總產(chǎn)量為1250萬噸，乳品產(chǎn)量較上年增長26%，液

27、態(tài)奶產(chǎn)量增長66%。預測，5年內(nèi)，我國乳品市場將保持15%的增速，液態(tài)奶的年增長率將達30%。 但從人均消費乳制品來看，目前不足8kg，比起世界乳制品人均消費100kg，還存在著巨大的發(fā)展空間,飲料是中國食品工業(yè)中最具潛力且發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)。2002年全國飲料總產(chǎn)量為2025萬噸，其中碳酸飲料604萬噸、包裝飲用水810萬噸、果汁及果汁飲料213萬噸、其它類型飲料（含茶飲料、乳飲料、功能飲料）398萬噸，各占當年全國飲料總產(chǎn)量的29.83%、40.00%、10.52%、19.65%。由于發(fā)展階段及行業(yè)環(huán)境發(fā)生了很大變化，我國飲料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出新的發(fā)展動向。今年前四個月全國的果汁飲料以及包括茶飲

28、料、乳飲料、功能飲料在內(nèi)的其它類型飲料產(chǎn)量為982734噸、2322793噸。中國含乳飲料類產(chǎn)品經(jīng)過上世紀九十年代初的迅猛發(fā)展，目前已進入平穩(wěn)發(fā)展期。據(jù)統(tǒng)計，目前含乳飲料類產(chǎn)品的總產(chǎn)量達上百萬噸,作為液態(tài)乳制品和果汁飲料的主要增稠穩(wěn)定劑，纖維素的羧甲基化產(chǎn)品有著廣闊的市場空間。據(jù)統(tǒng)計預測，食品行業(yè)到2005年對高檔纖維素的羧甲基化產(chǎn)品的需求量會達到4萬噸。廣泛應用于加工果醬、糖汁、果子露及辣醬油作為粘性劑和增量劑；用于點心食品可使組織均勻、細致、外形美觀；用于制造冰淇淋時阻止冰晶的生長；用于制造檸檬、葡萄等飲料及半流體狀態(tài)的易酸敗的食用油脂時作為固形劑；用于乳制品、果汁、巧克力、飲料和酸乳酪中

29、作穩(wěn)定分散劑，蛋黃醬或調(diào)味品中作增稠劑，而果凍、蛋糕和烘焙食品中作為穩(wěn)定劑等。還可作為薄膜形成用于蔬菜、水果、蛋及茶葉的表面處理，使之長期保持原色澤及風味,PAC與CMC相比，其根本在于取代均勻性好，是食品行業(yè)中的CMC的替代產(chǎn)品，因能長期保存不壞腐、不霉變，粘度高，保形性更強，得到廣泛使用。由于對食品（如液態(tài)乳制品和果汁飲料）來講，纖維素的羧甲基化產(chǎn)品主要作為增稠劑和穩(wěn)定劑，纖維素的羧甲基化產(chǎn)品用作增稠劑時，主要考慮粘度越高越經(jīng)濟，但在酸奶和果汁中，粘度高的纖維素的羧甲基化產(chǎn)品往往由于耐酸性較差而日益降解，加入較多時又會影響口感。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)： 纖維素的羧甲基化產(chǎn)品的穩(wěn)定性與取代均勻性正相關(guān)：

30、取代均勻性越好，纖維素的羧甲基化產(chǎn)品穩(wěn)定性好；纖維素的羧甲基化產(chǎn)品的穩(wěn)定性與粘度負相關(guān)：粘度越低，纖維素的羧甲基化產(chǎn)品穩(wěn)定性越好。因此，國外食品穩(wěn)定劑中常采用中低粘度的纖維素的羧甲基化產(chǎn)品,4. 用于陶瓷工業(yè),PAC在釉漿中主要是作為粘結(jié)劑引入的，同時起懸浮、解凝、保水作用。 作為粘結(jié)劑，起粘結(jié)作用。增加生釉強度，減少釉的干燥收縮，使坯體和釉結(jié)合牢固，不易脫落，便于工藝操作，防止?jié)L釉、缺釉等缺陷。同時起懸浮作用，使陶瓷料漿懸浮，防止沉淀。 發(fā)揮其保水作用，使釉漿具有一定的保水性，釉層干燥均勻，形成平坦致密的釉面，燒后釉面平整光滑。 利用其解凝作用提高釉漿流動性，便于噴釉操作,與常規(guī)的CMC相比

31、，在花釉中應用： 由于PAC粉細、純度高、懸浮分散能力強，不溶物少，透明度高，且耐酸耐堿抗鹽性能優(yōu)良，能有效減少色差，且能夠保證印花釉貯存過程中的穩(wěn)定性；PAC良好的透網(wǎng)性，減少擦網(wǎng)次數(shù)，色彩一致性好,5 用于建材工業(yè),PAC是一種重要的離子型水溶性纖維素醚，在建筑材料中作為緩凝劑、保水劑、增稠劑和粘結(jié)劑。在建筑施工中，用于砌墻、灰泥粉飾，嵌縫等機械化施工中，加入PAC后，能增稠保水，起緩凝作用，既便于大規(guī)模施工，又能提高建筑強度。用于粉刷石膏、耐水膩子、粘結(jié)石膏、嵌縫石膏，可顯著提高其保水性，粘結(jié)強度，且具有和易性好，不開裂等特點。其優(yōu)異的性能表現(xiàn)如下： a. 水溶性：用簡單的攪拌設(shè)備即能溶

32、于熱水或冷水中； b. 抗溫性能和抗鹽、鈣性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)CMC； c. 灰份極低，作為乳液增粘用，十分穩(wěn)定，而且分散性好； 相容性好，與其它水溶性膠、軟化劑及樹脂均有較好的相容性,6.用于合成洗滌劑及制皂工業(yè),PAC具有乳化及保護膠體的性質(zhì)，是合成洗滌劑、肥皂最好的活性助劑之一。在洗滌過程中所起的作用是防止污垢的再附著，使肥皂柔韌，便于加工壓制,7.用于紡織、印染行業(yè),與CMC一樣，PAC可以作為紡織行業(yè)上漿劑，織物整理劑；印花色漿作為增稠劑、乳化劑、懸浮劑,8.用于造紙行業(yè),與CMC一樣，PAC在造紙工業(yè)中可作紙面平滑劑、涂敷劑、施膠劑等。廣泛用于銅版紙、輕涂紙的表面施膠。 在涂布紙中的應