Natrio karboksimetilceliuliozė (CMC) yra svarbus funkcinis bentonito produktų priedas. Jo taikymas daugiausia susijęs su bentonito fizinių savybių ir apdorojimo savybių gerinimu, plačiai naudojamas gręžimo, liejimo, aplinkos apsaugos, kačių kraiko ir kitose srityse.
1.Pagrindinės taikymo sritys ir veikimo mechanizmas
1.1. Gręžimo purvo laukas
Naftoje, gamtinėse dujose ir geologiniuose gręžiniuose bentonitas yra pagrindinė gręžimo purvo medžiaga (daugiausia naudojant jo brinkimo vandenyje savybes, kad susidarytų koloidai ir suspenduotos kietosios dalelės), o CMC, kaip pagrindinis purvo priedas, gali veiksmingai pagerinti bentonito purvo naudojimo poveikį. Pagrindinis poveikis yra toks:
Sutirštėjimo ir reologinio reguliavimo galimybė: natrio CMC gali žymiai padidinti bentonito gręžimo purvo klampumą, padidinti jo pakabos keliamąją galią, užtikrinti, kad grąžtu nupjautos atraižos nenusėstų ir išvengtų nelaimingų atsitikimų dėl grąžto užstrigimo; tuo pačiu, reguliuojant purvo „šlyties skiedimą“ (retinimas esant dideliam šlyties pjovimui, kad būtų lengva siurbti, tirštinimas esant mažam šlyties pjovimui – pakaba), optimizuojamas gręžimo efektyvumas.
Sumažinkite filtravimo praradimo galimybes: gręžimo metu bentonito purvo vanduo prasiskverbs į darinį (filtravimo nuostoliai), o dėl per didelio purvo filtravimo nuostolių šulinio sienelė gali sugriūti. CMC molekulės gali sudaryti ploną ir kietą filtro sluoksnį ant šulinio sienelės, sumažindamos vandens nuostolius ir apsaugodamos šulinio sienelės stabilumą.
Atsparumas druskai ir stabilumo gerinimo gebėjimas: bentonitas yra linkęs į flokuliacijos sutrikimą druskos sluoksniuose (sudėtyje yra didelės koncentracijos elektrolitų), o CMC turi tam tikrą atsparumą druskai, o tai gali padidinti purvo stabilumą sudėtingose dariniuose (pvz., druskos -turinčiose ir kalcio-turinčiose dariniuose) ir išlaikyti koloidinę struktūrą.
1.2. Liejimo pramonė
Bentonitas naudojamas kaip smėlio rišiklis liejant (suriša smėlio daleles, kad susidarytų ir užtikrintų, kad smėlio forma nesideformuotų aukštoje temperatūroje). Pridėjus CMC, jo veikimas gali būti optimizuotas:
Didesnis sukibimo stiprumas: natrio CMC ir bentonito dalelės yra sujungtos per vandenilinius ryšius, kurie gali pagerinti smėlio stiprumą šlapioje ir sausoje vietoje ir sumažinti smėlio pelėsių pažeidimus transportuojant ar pilant.
Pagerinkite plastiškumą: pridedant natrio CMC, liejyklų smėlio trapumas gali būti sumažintas, todėl jį lengviau formuoti (pvz., sudėtingų liejinių formavimas smėlio formomis), tuo pačiu sumažinant liejimo metu sklindančias dulkes.
Pusiausvyra tarp lėto kietėjimo ir sugebėjimo sulankstyti: natrio CMC gali sulėtinti liejimo smėlio kietėjimo greitį ir pailginti formavimo laiką; o liejiniui atvėsus, tai neturi įtakos liejimo smėlio sulankstymui (lengva valyti smėlį).
1.3. Kačių kraiko produktai (bentonito{1}}pagrindo)
Tai yra tipiškas CMC ir bentonito derinio taikymo scenarijus:
Stiprinti aglomeracijos efektyvumą: Natūrali bentonito kačių kraiko aglomeracija priklauso nuo adsorbcijos jėgos tarp dalelių, tačiau ją lengvai veikia vandens kiekis ir dalelių dydis. CMC natris (CMC LV) susidurdamas su vandeniu sudaro klampų koloidą, kuris glaudžiai sujungia bentonito daleles, sudarydamas kompaktiškesnę ir ne{1}}trapią aglomeraciją, kuri ypač tinka daugelio kačių namų ūkiams ar dažno naudojimo scenarijams.
Dulkių mažinimo ir dalelių apsaugos galimybė: CMC LV gali sudaryti ploną plėvelę ant bentonito dalelių paviršiaus, sumažinti dulkių išsiskyrimą transportuojant ir naudojant bei sumažinti naudotojų ir naminių gyvūnėlių kvėpavimo takų dirginimą.
1.4. Aplinkos apsauga ir nuotekų valymas
Dėl stiprios adsorbcijos bentonitas dažnai naudojamas nuotekų valymui (pvz., sunkiųjų metalų jonų ir organinių medžiagų adsorbcijai). CMC pridėjimas gali optimizuoti jo taikymo efektą:
Paspartinkite priemaišų flokuliaciją ir nusėdimą nuotekose: natrio CMC, kaip polimero flokuliantas, gali veikti sinergiškai su bentonitu, kad vandenyje suspenduotos priemaišos greičiau susikauptų ir nusėstų, taip pagerinant nuotekų valymo efektyvumą.
Formavimas ir perdirbimas: sumaišius bentonitą su natrio CMC, kad susidarytų granuliuotas adsorbentas, galima išvengti miltelių pavidalo bentonito dispersijos ir praradimo vandenyje, jį lengva perdirbti ir regeneruoti, sumažinant gydymo išlaidas.
2. Bendrieji CMC principai bentonite
Susidūręs su vandeniu bentonitas sudaro molio koloidus. Kaip vandenyje tirpus polimeras, CMC molekulinė grandinė gali būti įterpta tarp molio dalelių, padidinant koloido stabilumą dėl elektrostatinės traukos ir vandenilio jungčių bei užkertant kelią dalelių aglomeracijai ar nusėdimui.
Tuo tarpu CMC gali sumažinti sąsajos įtampą tarp bentonito ir vandens bei kietųjų dalelių, pagerinti jo drėkinamumą ir sklaidomumą, o bentonitą tolygiau pasiskirstyti įvairiose sistemose (pvz., purve ir liejimo smėlyje).
Dėl sujungimo tarp molekulių CMC gali pagerinti bentonito{0}}pagrindų medžiagų stiprumą, kietumą ir plastiškumą bei subalansuoti prieštaringas savybes, tokias kaip „sukibimas“ ir „sutraukimas“, „tekėjimas“ ir „suspensija“.
3. Taikymo atsargumo priemonės
Papildymo kiekio kontrolė: CMC kiekis paprastai yra 0,1–2% bentonito masės (priklausomai nuo lauko). Pernelyg didelis naudojimas gali sukelti nenormalų sistemos klampumą (pvz., per storą gręžimo purvą) arba padidinti išlaidas.
Modelio atitikimas: CMC pakeitimo laipsnis (DS vertė) ir klampumo laipsnis turi atitikti bentonito tipą (pvz., didelio-pakaitinio CMC atsparumas druskai yra geresnis ir tinka gręžimo scenarijus; mažo-klampumo CMC labiau tinka kačių kraiko aglomeracijai reguliuoti).
Apibendrinant,Natrio CMC dėl savo sinergetinio poveikio su bentonitu veiksmingai kompensuoja bentonito veikimo trūkumus, kai naudojamas vienas, todėl jo taikymas pramonėje ir civilinėse srityse yra efektyvesnis ir stabilesnis. Tai pagrindinis priedas, didinantis bentonito produktų pridėtinę vertę.
