SH植物胶浆液性能参数试验研究

赵 强 杨二孟

(黄河勘测规划设计研究院有限公司，河南 郑州 450003)

1 概述

植物胶遇水能形成高粘度的溶胶液，其粘度随粉剂浓度增加而显著增加。由于它的非离子性，植物胶液一般不受阴、阳离子的影响，不产生盐析现象。水合后的植物胶可与硼砂、重铬酸盐等多种化学试剂发生交联作用，形成具有一定粘弹性的非牛顿型水基凝胶。

2 研究思路

测试不同的搅拌速度、不同搅拌时间、不同浓度的添加剂对植物胶性能的影响，不同浓度的植物胶干粉含量性能实验和不同的搅拌容器对植物胶冲洗液性能的影响。

3 实验

1)实验器材。

a.实验仪器：电子天平(精度0.01 g)、密度计、搅拌仪、粘度测量仪(马氏漏斗、苏氏漏斗、六速旋转粘度计)、秒表、烧杯、量筒等。

b.实验材料：SH植物胶干粉、烧碱、水等。

2)实验地点：泥浆实验室。

3)实验思路。

实验共分为以下几组：

a.测试不同的搅拌速度对植物胶性能的影响。在一定的搅拌时间下，分别测试200 r/min，300 r/min，400 r/min，500 r/min，600 r/min情况下植物胶溶液的性能，选出一个最佳转速。

b.不同搅拌时间对植物胶性能的影响。一定的搅拌速度下，分别测试搅拌15 min，20 min，25 min，30 min时间下植物胶的性能，选出最佳搅拌时间。

c.不同浓度的添加剂对植物胶性能的影响。在浓度分别为4%，5%，6%，7%，8%，9%的烧碱含量植物胶性能的影响，对比得

到较为合适的添加剂浓度。

d.不同浓度的植物胶干粉含量性能实验。分别测试浓度为1%,2%,3%的植物胶干粉含量的冲洗液的性能。

e.不同的搅拌容器对植物胶冲洗液性能的影响。根据实验室现有器材，选取不同的容器，在其他条件相同的情况下，测试冲洗液的性能指标。

4)实验记录表。

5)实验过程。

植物胶冲洗液配方实验从2013年6月26日开始，至7月5日结束，从冲洗液配方、搅拌时间、搅拌速度、搅拌容器等不同参数方面共进行了多组实验。

项目组使用的是苏式漏斗(即标准漏斗)测量漏斗粘度，需要配置700 mL的冲洗液。实验具体步骤为：

a.用量筒称量700 mL水倒入容器中；b.用电子天平称量一定量的烧碱，倒入水中，并搅拌；c.用电子天平称量一定量的植物胶干粉，一边倒入装有烧碱的水中，一边搅拌，并记录搅拌时间；d.达到搅拌时间后，停止搅拌。采用PH试纸、苏氏漏斗、六速旋转粘度计等对冲洗液进行性能测试，并记录数据。实验如图1,图2所示。

6)实验结果。

a.植物胶干粉含量为2%,搅拌时间(15 min)和搅拌速度(300 r/min)相同的条件，烧碱含量不同的条件下，植物胶冲洗液的性能参数对比。具体浆液测试成果统计见表1。

表1 2%SH植物胶、搅拌时间和搅拌速度相同、不同烧碱含量情况下性能参数统计表

根据表1，植物胶干粉含量为2%，搅拌速度和搅拌时间相同的情况下，烧碱含量越高，冲洗液性能越好。在烧碱含量为9%时，其性能最佳。

b.植物胶干粉含量为2%，烧碱含量(8%)和搅拌速度(300 r/min)相同的条件，搅拌时间不同的条件下，植物胶冲洗液的性能参数对比。具体浆液测试成果统计见表2。

表2 2%SH植物胶、8%烧碱浆液、搅拌速度300 r/min时浆液性能参数统计表

根据表2，植物胶干粉含量为2%、烧碱含量为8%、搅拌速度为300 r/min的情况下，搅拌时间为15 min～20 min时，冲洗液性能较好。

c.植物胶干粉含量为2%，烧碱含量(8%)和搅拌速度(500 r/min)相同，搅拌时间不同的条件下，植物胶冲洗液的性能参数对比。具体浆液测试成果统计见表3。

表3 2%SH植物胶、8%烧碱浆液、搅拌速度500 r/min时浆液性能统计表

根据表3，植物胶干粉含量为2%、烧碱含量为8%、搅拌速度

为500 r/min，搅拌时间为10 min～15 min时，冲洗液性能较好。

d.植物胶干粉含量为2%，烧碱含量(8%)和搅拌时间(20 min)相同，搅拌速度不同的条件下，植物胶冲洗液的性能参数对比。

表4 2%SH植物胶、8%烧碱浆液、20 min搅拌时间、搅拌速度不同时的浆液性能统计表

根据表4，植物胶干粉含量为2%、烧碱含量为8%，搅拌时间相同(20 min)的情况下，搅拌速度越低，冲洗液性能越好。

e.浆液搅拌时间，搅拌速度，烧碱含量为8%，600 r/min搅拌速度的相同条件，植物胶干粉含量不同的条件下，植物胶冲洗液的性能参数对比。

表5 不同SH植物胶浓度的浆液性能统计表

根据表5，植物胶冲洗液搅拌时间、搅拌速度、烧碱含量(8%)、搅拌速度(600 r/min)相同的情况下，植物胶干粉含量在2%～3%时，性能较好。在植物胶干粉含量由2%增加到3%时，性能优势增加不是十分明显。

通过对以上五组试验数据的分析，可以看出植物胶冲洗液性能的变化趋势：

1)在一定范围内，随着添加剂烧碱含量的增加，性能变好；

2)在一定范围内，随着干粉含量的增加，性能变好；

3)在一定范围内，随着搅拌速度的提高，性能变差；

4)在一定范围内，随着搅拌时间的增长，性能变差；

5)在一定范围内，与搅拌容器和搅拌头的比例有关系。

根据分析结论，并综合考虑现场应用情况以及工作成本，确定植物胶冲洗液最佳配方为：植物胶干粉含量2%～3%，烧碱含量8%～9%，搅拌时间15 min～20 min，搅拌速度300 r/min～500 r/min。

4 成果运用

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