羧甲基纖維素溶液(CMC,4%)

羧甲基纖維素（CMC)為無毒無味的白色絮狀粉末，性能穩(wěn)定，易溶于水，其水溶液為中性或堿性透明粘稠液體，可溶于其它水溶性膠及樹脂，不溶于乙醇等有機(jī)溶劑。CMC可作為粘合劑、增稠劑、懸浮劑、乳化劑、分散劑、穩(wěn)定劑、上漿劑等。 羧甲基纖維素鈉（CMC）是纖維素醚類中產(chǎn)量大的、用途廣、使用方便的產(chǎn)品，俗稱為工業(yè)味精。

1、用于石油、天然氣的鉆探、掘井等工程 ①含CMC的泥漿能使井壁形成薄而堅(jiān)，滲透性低的濾餅，使失水量降低。 ②在泥漿中加入CMC后，能使鉆機(jī)得到低的初切力，使泥漿易于放出裹在里面的氣體，同時(shí)把碎物很快棄于泥坑中。 ③鉆井泥漿和其它懸浮分散體一樣，具有一定的存在期，加入CMC后能使它穩(wěn)定而延長存在期。 ④含有CMC的泥漿，很少受霉菌影響，因此，毋須維持很高的PH值，也不必使用防腐劑。 ⑤含CMC作鉆井泥漿洗井液處理劑，可抗各種可溶性鹽類的污染。

羧甲基纖維素  溶液粘度CMC的重要特性，是溶解于水后形成一定粘度的膠體溶液。其稀溶液、濃溶液及影響粘度的因素如下。

①稀溶液的粘度CMC稀溶液的粘度與一般高分子電解質(zhì)相類似，遵循下列公式： 其中，A、B、C、D均為常數(shù)；C為溶液粘度 高粘度產(chǎn)品采用上述公式不太適合，而低粘度及中粘度產(chǎn)品即使?jié)舛确秶^廣也適合，但還是要控制在小于0.1g/100ml。否則D就不是常數(shù)?？紤]到這一點(diǎn)，日本學(xué)者松村將D改為KC2，設(shè)立了下式： 式中的常數(shù)A、B及K見表1。

②濃溶液的粘度隨著溶液濃度的增大，粘度急劇上升，含量在百分之2~3時(shí)，溶液差不多呈現(xiàn)透明凍膠狀。溶液的粘度除與纖維素的聚合度及其分布有關(guān)處，還隨著溶液濃度、PH值、溫度、流速梯度、取代度不同而改變。

③影響粘度的因素 a、溶液濃度的影響無論高、中、低粘度的CMC，其粘主工均隨溶液濃度的增加而上升，溶液濃度與粘度的對(duì)值近似直線關(guān)系。高粘度者更為明顯。 表1CMC及其它高分子電解質(zhì)常數(shù) b、PH值的影響1C溶液的粘度在PH值6.5~9.0時(shí)大，且穩(wěn)定。一般說PH值在9.0~11.0的范圍內(nèi)粘度變化不太大。但當(dāng)PH＜6時(shí)，粘度就迅速下降，并開始形成CMC酸，后者于PH≈2.5時(shí)即達(dá)*；若PH＞9時(shí)，粘度亦會(huì)下降，起初比較緩慢，但當(dāng)PH＞11.5時(shí)，開始急劇下降。這是因?yàn)槲慈〈牧u基與堿分子結(jié)合，促進(jìn)纖維素分散的結(jié)果。 c、溫度的影響CMC溶液的粘度隨溫度的升高而下降。冷卻時(shí)，粘主工即行回升，但當(dāng)溫度升至一定程度時(shí)，將發(fā)生性的粘度降低。一般認(rèn)為此溫度極限為50℃。但須指出，粘度降低和CMC取代主工有密切關(guān)系，取代度愈高，粘度受溫度影響愈小，取代度在1.2以上時(shí)，就極為穩(wěn)定。 d、加熱時(shí)間的影響百分之1CMC溶液以各種溫度加熱20分鐘時(shí)，粘度隨即逐漸下降，尤其以大于50℃比較明顯。 e、鹽類的影響各種無機(jī)鹽等離子的存在會(huì)降低CMC溶液的粘度。鹽類對(duì)粘度的影響幾乎取決于陽離子的價(jià)數(shù)。一般是一價(jià)陽離子鹽時(shí)呈水溶液，遇三價(jià)陽離子鹽呈不溶性鹽，遇二價(jià)陽離子鹽時(shí)，則介于一價(jià)和三價(jià)之間。 f、流速梯度的影響因CMC溶液系非牛頓型流體，而是屬于假塑性流體。其流動(dòng)性質(zhì)不能用簡(jiǎn)單的牛頓公式描述，但溶液的表觀粘度仍是測(cè)定時(shí)流速梯度的函數(shù)。 CMC溶液的粘度隨聚合度的增加而上升，粘度的提高率因取代度的不同而異，故單純控制聚合度不行。 g、放置時(shí)間的影響無論高、中、低粘度的CMC溶液，在放置時(shí)粘度都要產(chǎn)生變化，影響放置時(shí)粘度變化的因素很多，如取代度、聚合度、溫度、PH值等。一般高取代度、低聚合度的CMC粘度變化小些。?