[科普中国]-纤维素结合剂

纤维素结合剂(fibrin binder)是指耐火材料结合剂的一种。是用天然植物为原料经过物理化学处理提取出的一种具有结合作用的高分子化合物。纤维素的分子式为：(C6H10O5)2，是由许多无水β-葡萄糖组成的，每个葡萄搪链节上含有3个羧基(OH-)，具有相当大的化学反应性。利用它们可以制造各种酸性纤维素，如与酸类化合物作用，可以生成相应的酯类纤维素(如硝酸纤维素、醋酸纤维素、醋酸丁酸混合纤维素、醋酸铬酸纤维素等)；如与环氧化合物或能够取代烃基中氢的烃基作用时，则会发生醚化反应生成甲基纤维素、乙基纤维素、卞基纤维素、烃乙基纤维素以及轻甲基纤维素等。但在耐火材料工业中多数使用甲基纤维素(MC)和羧甲基纤维素(CMC)作为暂时结合剂。

简介纤维素结合剂(fibrin binder)是指耐火材料结合剂的一种。是用天然植物为原料经过物理化学处理提取出的一种具有结合作用的高分子化合物。纤维素的分子式为：(C6H10O5)2，是由许多无水β-葡萄糖组成的，每个葡萄搪链节上含有3个羧基(OH)，具有相当大的化学反应性。利用它们可以制造各种酸性纤维素，如与酸类化合物作用，可以生成相应的酯类纤维素(如硝酸纤维素、醋酸纤维素、醋酸丁酸混合纤维素、醋酸铬酸纤维素等)；如与环氧化合物或能够取代烃基中氢的烃基作用时，则会发生醚化反应生成甲基纤维素、乙基纤维素、卞基纤维素、烃乙基纤维素以及轻甲基纤维素等。但在耐火材料工业中多数使用甲基纤维素(MC)和羧甲基纤维素(CMC)作为暂时结合剂1。

甲基纤维素用木浆粕经过化学处理而制得的有机纤维素结合剂，简称为MC，分子式为(C6H12O5)4，分子量为186.86。

甲基纤维素是白色、无味无毒的纤维状有机物，可溶于水，水溶液具粘性，加热时粘度下降，并会突然发生凝胶化，但冷却后又可恢复成溶液状。

制造将含有纤维素的木浆粕加入浓度为38%-47%的碱液中。并在25-35℃浸泡1-2h，进行碱化处理，然后进行压榨，老化处理制得碱纤维。随后把碱纤维放入醚化釜内，抽真空后加入定量的氯甲烷，保持一定温度，反应4h，进行醚化处理。

处理后在80-90℃的热水中加入适量的盐酸和草酸进行脱色处理，再洗涤至中性，进行烘干即制得产品，其生产工艺流程见图12。

性能甲基纤维素既是一种粘结剂，又是一种非离子型表面活性剂，水溶液具有优良的浸润性、稳定性、长期贮存不会发生霉变，其性能如表1所示。

甲基纤维素在水中会溶胀成半透明状粘性胶体溶液，呈中性。可熔于乙醇、乙醚和氯仿。可溶于冰醋酸，加热至一定温度时会燃烧掉。

应用在工业上甲基纤维素可用作分散剂、乳化剂、增稠剂、胶枯剂和上浆剂等。而在耐火材料工业中既可用作表面活性剂(分散剂、悬浮剂、增粘剂)，又可用作暂时结合剂。如在耐火泥浆中用甲基纤维素作为悬浮剂。可使泥浆中固态耐火粉料不发生沉淀。并可改善泥浆的铺展性和提高粘结力口在生产高纯度耐火制品时，可用甲基纤维素水溶液作为结合剂，可提高泥料的成型性能和烘干后的坯体强度3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学