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    羧甲基纤维素
    钻井液羧甲基纤维素钠

                           羧甲基纤维素

     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。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,

    物理性质

    羧甲基纤维素(CMC)属阴离子型纤维素醚类,外观为白色或微**絮状纤维粉末或白色粉末,无臭无味,无毒;易溶于冷水或热水,形成具有一定粘度的透明溶液。溶液为中性或微碱性,不溶于乙醇、乙醚、异丙醇、丙酮等有机溶剂,可溶于含水60%的乙醇或丙酮溶液。有吸湿性,对光热稳定,粘度随温度升高而降低,溶液在pH值2~10稳定,pH低于2,有固体析出,pH值高于10粘度降低。变色温度227℃,炭化温度252℃,2%水溶液表面张力71mn/n。

    化学性质

    由羧甲基取代基的纤维素衍生物,用****处理纤维素形成碱纤维素,再与一氯醋酸反应制得。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。平均每1g干重导入1mmol羧甲基者,在水及稀酸中不溶解,但能膨润,用于离子交换层析。羧甲基pKa在纯水中约为4,在0.5mol/L NaCl中约为3.5,是弱酸性阳离子交换剂,通常于pH>4用于中性和碱性蛋白质的分离。40%以上羟基为羧甲基置换者可溶于水形成稳定的高黏度胶体溶液。

    广泛应用于石油钻井、、食品增稠粘贴糊化医药、吸水和成膜性印染纺织和造纸建筑装饰等行业,是最重要的纤维素醚类之一。

    羧甲基纤维素(CMC)属阴离子型纤维素醚类,外观为白色或微**絮状纤维粉末或白色粉末,无臭无味,无毒;易溶于冷水或热水,形成具有一定粘度的透明溶液。溶液为中性或微碱性,不溶于乙醇、乙醚、异丙醇、丙酮等有机溶剂,可溶于含水60%的乙醇或丙酮溶液。有吸湿性,对光热稳定,粘度随温度升高而降低,溶液在pH值2~10稳定,pH低于2,有固体析出,pH值高于10粘度降低。变色温度227℃,炭化温度252℃,2%水溶液表面张力71mn/n。

    主要用途

    羧甲基纤维素(CMC)为无毒无味的白色絮状粉末,性能稳定,易溶于水,其水溶液为中性或碱性透明粘稠液体,可溶于其他水溶性胶及树脂,不溶于乙醇等有机溶剂。CMC可作为粘合剂 、增稠剂、悬浮剂、乳化剂、分散剂、稳定剂、上浆剂等。

    羧甲基纤维素(CMC)是纤维素醚类中产量最大的、用途最广、使用最为方便的产品,俗称为"工业味精"。

    1、用于石油、天然气的钻探、掘井等工程

    ① 含CMC的泥浆能使井壁形成薄而坚,渗透性低的滤饼,使失水量降低。

    ② 在泥浆中加入CMC后,能使钻机得到低的初切力,使泥浆易于放出裹在里面的气体,同时把碎物很快弃于泥坑中。

    ③ 钻井泥浆和其它悬浮分散体一样,具有一定的存在期,加入CMC后能使它稳定而延长存在期。

    ④ 含有CMC的泥浆,很少受霉菌影响,因此,毋须维持很高的pH值,也不必使用防腐剂。

    ⑤ 含CMC作钻井泥浆洗井液处理剂,可抗各种可溶性盐类的污染。

    ⑥ 含CMC的泥浆,稳定性良好,即使温度在150℃以上仍能降低失水。

    高粘度、高取代度的CMC适用于密度较小的泥浆,低粘度高取代度的CMC适用于密度大的泥浆。选用CMC应根据泥浆种类及地区、井深等不同条件来决定。

    2、用于纺织、印染工业 纺织行业将CMC作为上浆剂,用于棉、丝毛、化学纤维、混纺等强物的轻纱上浆;

    3、用于造纸工业 CMC在造纸工业中可作纸面平滑剂、施胶剂。在纸浆中加入0.1%~0.3%的CMC能使纸张增强抗张力40%~50%,抗压破裂度增加50%,揉性增大4~5倍。

    4、CMC加入合成洗涤剂中可作为污垢吸附剂;日用化学如牙膏工业CMC的甘油水溶液用作牙膏的胶基;医药工业用作增稠剂和乳化剂;CMC水溶液增粘后用作浮游选矿等。

    5、用于陶瓷工业中可做毛坯的胶粘剂、可塑剂、釉药的悬浮剂、固色剂等。

    6、用于建筑,提高保水性和强度

    7、用于食品工业,食品工业采用高置换度CMC作冰淇淋、罐头、速煮面的增稠剂、啤酒的泡沫稳定剂等,在加工果酱、糖汁、果子***心、冰淇淋饮料等做为增稠剂、粘结剂或因形剂。

    8、制药业选用适当黏度CMC作片剂的黏合剂、崩解剂,混悬剂的助悬剂等。

     理化性能  目指   标

         自由流动粉末,不结块

    含水量       %   10.0

            %    75.0-95.0

    取代度      %   0.8

    PH          6.5-8.0

    氯化钠含量%   5.

    溶解方法

    CMC直接与水混合,配制成糊状胶液后,备用。在配置CMC糊胶时,先在带有搅拌装置的配料缸内加入一定量的干净的水,在开启搅拌装置的情况下,将CMC缓慢均匀地撒到配料缸内,不停搅拌,使CMC和水完全融合、CMC能够充分溶化。在溶化CMC时,之所以要均匀撒放、并不断搅拌,目的是“为了防止CMC与水相遇时,发生结团、结块、降低CMC溶解量的问题”,并提高CMC的溶解速度。搅拌的时间和CMC完全溶化的时间并不一致,是两个概念,一般来说,搅拌的时间要比CMC完全溶化所需的时间短得多,二者所需的时间视具体情况而定。

    确定搅拌时间的依据是:当CMC在水中均匀分散、没有明显的大的团块状物体存在时,便可以停止搅拌,让CMC和水在静置的状态下相互渗透、相互融合。

    确定CMC完全溶化所需时间的依据有这样几方面:

    1)CMC和水完全粘合、二者之间不存在固-液分离现象;

    2)混合糊胶呈均匀一致的状态,表面平整光滑;

    3)混合糊胶色泽接近无色透明,糊胶中没有颗粒状物体。从CMC被投入到配料缸中与水混合开始,到CMC完全溶解,所需的时间在10~20小时之间。

     


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