聚陰離子纖維素（PAC）是一種由天然纖維素經化學改性制成的水溶性高分子化合物，具有的物理化學性能和廣泛的應用領域。以下是關于陰離子PAC的詳細介紹：

一、化學性質與結構

1. 化學組成

• 分子式：（-O-C?H?O?-）?，屬于纖維素醚類衍生物，通過羧甲基陰離子基團取代纖維素葡萄糖單元中的羥基形成。

2. 分類

• 高粘度型（PAC-HV）：適用于需要高增粘效果的場景，如低固相泥漿。

• 低粘度型（PAC-LV）：用于控制濾失量而不顯著增加粘度，適合高固含量系統。

二、核心特性

1. 耐熱性與耐鹽性

• 水溶液在80℃以下穩定，150℃高溫下仍保持一定粘度，適用于深井、超深井及高溫地層作業。

• 抗鹽能力強，在飽和鹽水和海水中性能穩定，優于羧甲基纖維素（CMC）。

2. 物理性能

• 溶解性：易溶于冷水和熱水，形成透明粘稠溶液，取代度>1.2時逐漸顯示油溶性。

• 流變性：高粘度型可顯著提高鉆井液表觀粘度和動切力，低粘度型則側重降濾失。

3. 化學穩定性

• 在pH 3~11范圍內穩定，耐酸堿腐蝕，且抗細菌霉變能力強，無需添加防腐劑。

三、主要應用領域

1. 石油鉆井工程

• 降濾失劑：通過吸附黏土顆粒形成致密泥餅，降低濾失量，尤其適用于鹽水、海水鉆井液。

• 增粘劑與流變調節劑：提高鉆井液粘度，增強攜砂能力，維持井眼清潔。

• 壓裂液：快速成膠，攜砂能力強，對地層無傷害，可替代瓜爾膠和聚丙烯酰胺。

2. 其他工業用途

• 紡織：作為輕紗上漿劑，替代淀粉，提高織物強度。

• 造紙：加入紙漿可提升紙張平滑度、耐油性和吸墨性。

• 日化與食品：用于洗滌劑、化妝品、食品加工中作為增稠劑或穩定劑。

四、生產與儲存

1. 生產工藝

• 以精制棉為原料，通過羧甲基化反應引入陰離子基團，控制取代度（0.85-1.4）調節性能。

2. 儲存與安全

• 需存放在干燥環境中，避免結塊；使用時通過料斗分批投加，防止粉塵飛揚。

• 操作人員應穿戴防塵口罩、護目鏡，避免皮膚接觸或吸入粉塵。

五、優勢與環保性

1. 性能優勢

• 相較于CMC，PAC用量更少（僅需30%-60%），性價比更高，且抗鹽、抗溫、降濾失性能更優。

• 高取代度產品抗菌性強，長期儲存不易腐敗。

2. 環保特性

• 無毒無害，可生物降解，廢棄鉆井液處理后對環境無污染。

• 生產過程中無有害副產物，符合綠色化工要求。

總的來說，陰離子PAC憑借其優異的耐溫、耐鹽、增粘和降濾失性能，成為石油鉆井、紡織、造紙等領域的重要添加劑。其環保性和經濟性進一步推動了廣泛應用，未來可通過優化合成工藝和復配技術提升特定場景下的性能表現。