微晶纤维素：化学性质、用途与生产工艺详解

微晶纤维素：化学性质、用途与生产工艺详解

基本信息

• 英文名：Microcrystalline cellulose
• 中文名：微晶纤维素
• CBNumber：CB4217972
• 分子式：(C12H20O10)n
• 分子量：324.28
• MOL File：9004-34-6.mol

化学性质

• 熔点：76-78 °C（溶剂：丙酮、氯仿）
• 堆积密度：70-400 kg/m³
• 密度：1.5 g/cm³（20℃）
• 折射率：n20/D 1.504
• 闪点：164 °C
• 储存条件：室温
• 溶解度：几乎不溶于水、丙酮、无水乙醇、甲苯、稀酸和50 g/L氢氧化钠溶液
• 形态：粉末
• 颜色：白色或近白色
• pH值：5-7.5（100g/l，H2O，20℃，悬浮液）
• 气味：无味
• 旋光性：-120（铜氨溶液）
• 生物来源：云杉
• 水溶解性：不溶
• Merck：14,1965
• 暴露限值：
• ACGIH：TWA 10 mg/m³
• OSHA：TWA 15 mg/m³；TWA 5 mg/m³
• NIOSH：TWA 10 mg/m³；TWA 5 mg/m³；TWA 1 mg/m³
• 介电常数：3.2（环境）
• 稳定性：稳定。可燃。与强氧化剂不相容。
• InChIKey：UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N
• EPA化学物质信息：Cellulose (9004-34-6)

安全信息

• 危险品标志：Xi
• 危险类别码：37
• 安全说明：24/25
• 职业暴露等级：B
• 职业暴露限值：TWA：10 mg/m³（总量）
• WGK Germany：3
• RTECS号：FJ5950200
• F：3
• 自燃温度：232 °C
• TSCA：Yes
• 海关编码：39129090
• 毒性：LD50口服（兔子）：> 5000 mg/kg；LD50经皮（兔子）> 2000 mg/kg

性质与用途

微晶纤维素（MCC）是天然纤维素经酸水解至极限聚合度的产物，具有密度小、模量高、可再生、可降解、来源广泛等优点。其颜色为白色或近白色，无臭、无味，颗粒大小一般约2～80μm。

微晶纤维素一般冻干者密度较低，用喷雾干燥者密度较高。含湿量约为5％。微晶纤维素在水中可分散但不溶，在稀酸、有机溶剂和油中不溶，在稀碱溶液中溶胀，部分溶解。在水中分散微晶纤维素粉，得白色透明凝胶或膏，除极稀者外，放置多年仍然稳定。

微晶纤维素主要用作无热量的食品添加剂、医药赋形剂和分散剂、薄层色谱和柱色谱填料、染料和颜料的载色剂、热固性树脂和热固性层压材料的增强填料、涂层、乳化剂，也可用于水基油漆和陶瓷工业中。

含量分析

准确称取试样125mg，约用25ml水使之移入一300ml锥形烧瓶中，加0.5mol/L重铬酸钾50.0ml，混合。然后小心地加入硫酸100ml，并加热至沸。除去热源，让其在室温下静置15min，再在水浴中冷却后移入一250ml容量瓶中。用水稀释至将近刻度时，再冷至25℃，然后用水定容并混匀。取该液50ml，加2～3滴正二氮杂菲试液(TS-162)后，用0.1mol/L硫酸亚铁铵滴定。同时进行空白滴定，并按下式求出硫酸亚铁铵的浓度cmol/L：

X-(B-S)×338/W

式中 w为试样质量(mg)并按干燥失重进行校正。

毒性与使用限量

• 毒性ADI：不作特殊规定（FAO/WHO，2001年）。
• 使用限量：
• GB 2760-2001：各类食品，以GMP为限。
• FAO/WHO，1985(g/kg)：稀奶油、掼奶油5，食用冰和加冰冷饮10。

食品添加剂最大允许使用量最大允许残留量标准

• 添加剂中文名称：纤维素

• 允许使用该种添加剂的食品中文名称：食品

• 添加剂功能：食品工业用加工助剂

• 最大允许使用量（g/kg）：/

• 最大允许残留量（g/kg）：一般应在制成最后成品之前出去，有规定食品中残留量的除外

• 添加剂中文名称：微晶纤维素

• 允许使用该种添加剂的食品中文名称：食品

• 添加剂功能：抗结剂

• 最大允许使用量（g/kg）：按生产需要适量使用（有特别规定的除外）

化学性质与用途

1，4-键合的葡糖基线状聚合体。白色无臭无味物质，含有纤维素质点，可由自身粘合作用而被压缩成在水中能迅速分散的片剂。有各种等级，从密实的、自由流动的粉状至粗糙的、绒毛状的、不流动的物质。不溶于水、稀酸和几乎所有的有机溶剂。微溶于氢氧化钠溶液和热的干酪素钠液中。具有亲水亲油性，能在水中胀润，并带负电，故可吸附溶液中的金属离子和阳离子物质。

用途包括：助滤剂、抗结剂、粘结剂、增容剂、碎裂剂、分散剂、组织改进剂、增稠剂、水质处理剂。EEC规定用于啤酒净化。GB 2760-96规定为加工助剂。EEC-HACSG规定不得用于婴幼儿食品。

微晶纤维素可适用于纺织、服装、酿造、食品、造纸等行业。

生产方法

纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物，生产原料来源于木材、棉花、棉短绒、麦草、稻草、芦苇、麻、桑皮、楮皮和甘蔗渣等。我国由于森林资源不足，纤维素的原料有70%来源于非木材资源。我国针叶材、阔叶材的纤维素平均含量约43-45%；草类茎秆的纤维素平均含量在40%左右。纤维素的工业制法是用亚硫酸盐溶液或碱溶液蒸煮植物原料，主要是除去木素，分别称为亚硫酸盐法和碱法。得到的物料称为亚硫酸盐浆和碱法浆。然后经过漂白进一步除去残留木素，所得漂白浆可用于造纸。再进一步除去半纤维素，就可用作纤维素衍生物的原料。

具体生产方法包括：

• 将选好的工业木浆板疏解，然后送入已加1%～10%的盐酸(用量为5%～10%)的反应釜进行升温水解，温度为90～100℃，水解时间0.5～2h，反应结束后经冷却送人中和槽，用液碱调至中性，过滤后滤饼在80～100℃下干燥，最后经粉碎得产品。
• 用纤维植物原料与无机酸捣成浆状，制成α-纤维素，再经处理使纤维素作部分解聚，然后再除去非结晶部分并提纯而得。
• 由木浆或棉花浆制成的纤维素。经漂白处理和机械分散后精制而成。