一、产品定义
CMC(羧甲基纤维素,Carboxymethyl Cellulose)是一种由天然纤维素(如棉花、木浆)经过化学改性(羧甲基化反应)制成的水溶性阴离子高分子聚合物,因具备优异的增稠、保水、悬浮、黏合等功能。
二、CMC 的核心特性
CMC 的性能由其取代度(DS) 和黏度两个核心指标决定,不同指标的产品适配不同场景,先明确其基础特性:
关键指标 | 定义与影响 | 常见范围 |
取代度(DS) | 纤维素分子中每个葡萄糖单元被羧甲基(-CH₂COOH)取代的数量,反映 CMC 的水溶性和化学活性 | 0.4-1.5(工业级常用 0.7-1.2; 食品级需≥0.9 以保证完全水溶性) |
黏度 | 衡量 CMC 水溶液的黏稠程度,与分子链长度相关,通常以 2% 水溶液在 25℃下的黏度表示 | 50-100000 mPa・s (低黏度:50-500 mPa・s,用于透明液体;高黏度:5000-100000 mPa・s,用于增稠、成型) |
三、CMC 具备以下核心特性:
1、优异的水溶性:DS≥0.7 时,能在冷 / 热水中快速溶解,形成透明、均匀的水溶液,且不产生沉淀(区别于淀粉等需加热糊化的增稠剂)。
2、高效增稠与悬浮性:低浓度(0.5%-2%)即可显著提高液体黏度,能稳定悬浮颗粒(如食品中的果肉、建材中的颜料),防止分层。
3、强保水性:分子链上的羟基(-OH)和羧基(-COOH)能与水分子形成氢键,锁住水分,减少水分蒸发或渗透(尤其在建材领域作用突出)。
4、良好的黏合性:水溶液具有黏性,能将分散的颗粒(如石膏、水泥、粉末食品)黏合在一起,提升制品的成型性和强度。
5、稳定性强:耐酸碱(在 pH 2-10 范围内性能稳定,强酸 / 强碱下会降解)、耐盐(低浓度盐溶液中稳定,高浓度盐可能导致析出),且不易被微生物分解(需搭配防腐剂用于长期储存的产品)。
四、石油钻井级羧甲基纤维素钠
主要用途:CMC在钻井液、固井液和压裂液中起降失水、提粘等作用,从而达到护壁、携带钻屑、保护钻头、防止泥浆流失、提高钻井速度的作用,直接加入或配成胶液加入泥浆中,淡水泥浆中加0.1-0.3%,盐水泥浆中加0.5-0.8%
石油钻井级CMC技术规格
性能 | 范 —35粘度计,600转读数 | 滤失量 | |||
型号 | 蒸馏水 | 4%盐水 | 饱和食盐水 | ||
CMC-LV | 90max | | | 10max | |
CMC-HV | 30min | 30min | 30min | 10max | |
性能 | 测试方法 | 范 —35粘度计,600转读数 | 滤失量 | 水分 | 取代度 |
型号 | | 海水(氯化钾) | 海水(氯化钾) | ||
PAC-HV | API-13A | 50min | 23ml max | 10max | 0.9min |
PAC-LV | API-13A | 40max | 16ml max | 10max | 0.9min |
五、储存和运输
采用内衬聚乙烯内袋的聚丙烯编织袋封装,每袋净重25kg。贮藏时放于室内通风干燥处,注意防潮。