羧甲基菊粉(CMI)是由菊粉上的伯醇或仲醇基团被羧甲基取代而生成的。除具有菊粉的可生物降解、可再生特性外，羧甲基菊粉还可在食品业行中作为添加剂，纺织印染工业当中作为助洗剂，医药工业中作促溶剂和崩解剂，化妆品中作吸湿保湿剂。本文以菊粉为原料，首次系统研究了羧甲基菊粉半干法合成工艺条件，得到较优的合成羧甲基菊粉的工艺参数。研究了具有不同取代度(Ds)的羧甲基菊粉在不同相对湿度下的吸湿保湿特性，评价羧甲基菊粉作为阻垢剂对碳酸钙垢的阻垢效果，并从多方面探讨羧甲基菊粉的阻垢机理。本课题的开展，对探寻开发高附加值的菊粉，寻求一种可大规模生产羧甲基菊粉的生产方式，具有一定的借鉴和现实指导意义。论文进行的主要工作和取得的主要结果有：首次提出半干法合成羧甲基菊粉工艺条件。通过正交实验考察了氢氧化钠用量、碱化时间、醚化时间及醚化温度对羧甲基菊粉取代度的影响，得出影响产物取代度的主次顺序为：碱化时间>醚化温度>醚化时间>碱用量。通过对影响产物取代度、氯乙酸反应效率的单因素实验分析，优化合成工艺条件，确定半干法合成羧甲基菊粉的最优工艺参数为：碱化30min，m碱：m氯乙酸：m菊粉=1.4:1.46:1，55℃下醚化4h。通过在与甘油和透明质酸两类吸湿保湿剂进行吸湿保湿对比实验，研究了不同取代度羧甲基菊粉进行吸湿保湿效果。结果表明：羧甲基菊的取代度越高，吸湿保湿效果越好，在高相对湿度（RH＝81%）下时，当取代度Ds＝0.51时，吸湿率为45.53%，在低相对湿度下（RH＝20%）下时，保湿率达52.4%；在同样的相对湿度下，羧甲基菊粉吸湿保湿效果要优于甘油和透明质酸，在相对湿度20%的环境下，其保湿率将近是甘油和透明质酸2倍。采用电导率法分析评价羧甲基菊粉对碳酸钙阻垢性能，并探讨了羧甲基菊粉的阻垢机理。研究结果表明：阻垢效果随羧甲基菊粉取代度的增大而增强，在取代度为0.14时，相对过饱和度为1.875，在取代度为0.51时，相对过饱和度为2.86；同时随着羧甲基菊粉量的增多，阻垢效果显著增加，当加入量达到15mg/L的浓度时，相对过饱和度达2.865，再增加羧甲基菊粉的量，阻垢效果增加的幅度不大；氨基三亚甲基膦酸（ATMP）聚丙烯酸（PAA）在15mg/L时对应的相对过饱和度分别为2.376和2.583，羧甲基菊粉的阻垢效果要明显优于两者。通过测量比较含有羧甲基菊粉溶液与空白溶液碳酸钙结晶过程中溶液电导率变化，分析结晶后碳酸钙垢的电镜扫描图，探明了羧甲基菊粉阻垢机理：羧甲基菊粉通过与钙离子的络合，使碳酸钙晶体表面带负电相互排斥分散；使碳酸钙晶体由立方体形转化为更易分散的球形形貌，起到阻垢效果。