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羧甲基纤维素广泛应用于石油、食品、医药、纺织和造纸等行业，是最重要的纤维素醚类之一。纤维素经羧甲基化后得到羧甲基纤维素（CMC），其水溶液具有增稠、成膜、黏接、水分保持、胶体保护、乳化及悬浮等作用。

天然纤维素是自然界中分布最广、含量最多的多糖，来源十分丰富，当前纤维素的改性技术主要集中在醚化和酯化两方面，羧甲基化反应是醚化技术的一种。由羧甲基取代基的纤维素衍生物，用氢氧化钠处理纤维素形成碱纤维素，构成纤维素的葡萄糖单位有3个可被置换的羟基，因此可获得不同置换度的产品。