纤维素胶黏剂

纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，在木材和棉纤维中含量分别为75％和90％以上，在大竹、麦秆和稻草中也大量存在，其主要成分为少β-1,4-葡萄糖缩合物。纤维素完全为直链结构，结晶部分多，不溶解于水，可酯化和醚化，能生成多种衍生物。可用作胶黏剂的纤维素醚类衍生物主要有甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素和羟乙基纤维素等品种。

(1)甲基纤维素胶黏剂的生产工艺

①消耗定额（按生产每吨MC成品计）精制棉浆粕0.93t,氯甲烷2.42t，工业固碱1.10t，冰醋酸0.061，草酸0.05t。

②生产原理由纤维素与碱和溶剂化剂（水）反应制成碱纤维素。再由碱纤维素与醚化剂氯甲烷或硫酸二甲酯反应得甲基纤维素。反应是在带有夹套和搅拌的高压釜内进行的。反应过程中放出的热量由夹套冷却水除去，釜内压力一般为0.49～1.27MPa (5～13kgf/cm²）。主反应式如下：

[C₆H₇O₂(ONa)₃]_n+3_nCICH₃→[C₆H₇O₂(OCH₃)₃]_n+3nNaCl

（纤维素钠盐）（氯化钠）（甲基纤维素）（氯化钠）

③工艺与流程说明甲基纤维素的生产工艺流程主要有五个主要工序，即碱纤维素制备、醚化、纯化、成型、氯甲烷回收，参见图6-1。

a.将精制棉浆粕开松并投入浸压机，使纤维素充分碱化，碱液浓度42％，温度35℃，之后经压榨机压榨，控制压榨比3.2左右，而后在粉碎老成釜中于37℃老成3～4h，此时碱纤维素聚合度为650～800。

b．上述碱纤维素投入醚化釜，抽真空在边搅拌下投入精制氯甲烷，进行醚化，此时釜内压力约为0.6～0.8MPa，温度为20～35℃，随着醚化进行夹套内热水循环终温在72～73℃，压力为1.75～1.81 MPa，全部醚化时间为6h，在边搅拌边加热水下出料，放入洗涤釜进行纯化处理。

c．回收氯甲烷通过气液分离、冷凝系统至粗氯甲烷贮槽，而后经闪蒸塔闪蒸提纯后，放入精氯甲烷贮槽供下次醚化时循环使用。

d．经过洗涤纯化后的湿产品（含水约40％～60％）投入耙式干燥器干燥即得纤维状成品；把湿产品投入捏和机内进行成型处理，即得MC粉状成品。

水溶性甲基纤维素可直接做胶黏剂、增黏剂和乳胶稳定剂。在建筑材料、陶瓷方面作为胶黏剂和悬浮剂，自降低絮凝作用，改善黏度和收缩率，在水泥浆中常用作保水剂。在农业方面还可作为肥料的胶黏剂。甲基纤维素性能随醚化度和所用介质而变化，单相介质醚化的甲基纤维素，在盐类存在下会产生凝胶。

(2)羧甲基纤维素（CMC）胶黏剂的生产原理与工艺

①消耗定额（溶媒法，以每吨产品计）棉绒62.5kg，乙醇317.2kg，碱（44.8%) 81.lkg，一氯醋酸35.4kg，甲苯310.2kg。

②生产原理与方法将纤维素与氢氧化钠水溶液或氢氧化钠水乙醇溶液制成碱纤维素，再与一氯醋酸或一氯醋酸钠作用而得粗制品。碱性产品经干燥、粉碎而成市售羧甲基纤维素（钠盐型）。粗制品则再经过中和、洗涤、除去氯化钠后经干燥，粉碎而成精制羧甲基纤维素钠。化学反应式如下：

③流程说明溶媒法生产工艺参见图6-2。

图6-2溶媒法CMC生产流程图

纤维素经粉碎悬浮于乙醇中，在不断搅拌下用30min加入碱液，保持28～32℃，降温至17℃后加入一氯醋酸，用1.5h升温至55℃反应4h；加入醋酸中和反应混合物，经分离溶剂得粗品，粗品在搅拌机和离心机组成的洗涤设备内分两次用甲醇液洗涤，经干燥得产品。

羧甲基纤维素（CMC)溶液具有较高黏性，温度变化不会导致凝胶。可直接做胶黏剂、增黏剂、上浆剂等。主要用于印染胶浆、纸张、木材粘接、内墙涂料增黏剂，亦可用于食品、化妆品和药品的增黏剂。

羟乙基纤维素（HEC）系由氧化乙烯与纤维素在碱存在下作用而成，可用于卷烟纸和宣传画的粘接，以及织物上浆和醋酸乙烯胶乳的增黏等。

纤维素的酯类衍生物用作胶黏剂的主要有硝酸纤维素和醋酸纤维素。硝酸纤维素配制胶黏剂时，需适当配合树脂、增塑剂、溶剂和助剂等。广泛用于纸张、布、皮革、玻璃、金属和陶器等的粘接。醋酸纤维素与硝酸纤维素相比，耐燃性和耐久性极好，但耐黏性、耐湿性和耐候性较差。