زیست پلیمر ابر جاذب با ویسكوزیته زیاد به عنوان جایگزین صمغ زانتان جهت استفاده در تركیب گل حفاری
Super Absorbent and High viscosity Bio-polymer As an alternative for the Xanthan gum to be used in drilling muds

خلاصه اختراع :

این اختراع مربوط است به تهیه یك زیست پلیمر سوپر جاذب كه اثر تغلیظ كننده زیادی دارد . هدف استفاده از این زیست پلیمر در تركیب گل حفاری جذب اب زیاد توسط گل حفاری حین عملیات حفاری است و همچنین این پلیمر همزمان اثر تغلیظ كننده ی گل حفاری را دارد . بنابر خواص ذكر شده هدف ساخت این زیست پلیمر این است كه این زیست پلیمر به عنوان جایگزین صمغ زانتان در تركیب گل حفاری پایه آبی مورد استفاده قرار گیرد . لازم به ذكر است صمغ زانتان توسط یك باكتری ترشح می شود . زمینه علمی اختراع : شیمی آلی زیست پلیمرها – مشتقات سلولزی- سدیم كربوكسی متیل سلولز كاربرد اختراع : این زیست پلیمر می تواند به عنوان جایگزین صمغ زانتان در تركیب گل حفاری پایه آبی مورد استفاده قرار گیرد . نیاز ایران به صمغ زانتان به صورت واردات تامین میشود . زیرا باكتری زانتاموناس كه صمغ زانتان را ترشح میكند در اقلیم ایران نمیتواند رشد كند بنابراین ایران صمغ زانتان را جهت استفاده صنایع خود وارد میكند. قیمت بالای صمغ زانتان به این دلیل است كه باكتری زانتاموناس طی شرایط كنترل شده و با صرف زمان و مراقبت زیاد صمغ تولید میكند سپس مراحل خالص سازی صمغ و فراوری آن انجام میشود . هدف این اختراع ساخت ماده ای است كه می تواند به عنوان جایگزین صمغ زانتان در تركیب گل حفاری پایه آبی استفاده شود. . امتیازات بر جسته این اختراع این است كه اولا این زیست پلیمر هم زمان هم ویسكوزیته بسیار زیادی را ایجاد می كند و هم درجه جانشینی زیادی را داراست . در حالیكه در طی فرایند سنتز ، حصول این دو ویژگی لازمه شرایط معكوس می باشد بنابراین تهیه محصولی كه دو ویژگی درجه جانشینی و ویسكوزیته ی زیاد را هم‌زمان دارا باشد، نیازمند دقت وكنترل زیادی در فرآیند است .دوما در تمام مراحل سنتز از هیچ منبع حرارتی استفاده نشده است . از آنجا كه زیست پلیمر تهیه شده یك هیدروژل سوپر جاذب و تغلیظ كننده قوی است می تواند به عنوان جایگزین صمغ زانتان در صنایع ذیل مورد استفاده قرار گیرد .صنایغ غذایی .. دارو سازی ..بهداشتی و ارایشی ... رنگ ورزین.. لعاب و سرامیك ..نساجی ..كشاورزی و راه سازی و معدن زیست پلیمر مذكور طی دو مرحله واكنش شیمیایی سنتز شده است .مرحله اول واكنش های مذكور مرحه قلیایی كردن الیاف سلولزی است . مرحله دوم، واكنش اتری كردن سولز قلیایی است . واكنش در مرحله ایجاد سلولز قلیایی به صورت زیر می باشد: [C6H7O2 (OH) 3] n + n NaOH [C6H7O2 (OH)2 ONa] n + n H2O در مرحله اتری كردن، واكنش به صورت زیر است: [C6H7O2 (OH)2 ONa] n + n ClCH2COONa [C6H7O2 (OH) 2OCH2COONa] n + nNaCl 1 - دستاورد ویژه این طرح دست یافتن به نوع خاصی از كربوكسی متیل سلولز است كه همزمان در جه جانشینی زیاد را دارد و گرانروی زیادی در محلول آبی خود ایجاد می كند . 2. تمام مراحل سنتز این محصول بدون اعمال حرارت می باشد . 3 خواص این محصول با صمغ زانتان برابری و حتی در برخی خواص از صمغ زانتان برتر است . 4. این محصول می‌تواند جانشین صمغ زانتان در صنایع غذایی و صنعت حفاری و دیگر صنایع باشد.. 5 . محصول تولید شده به تمامی صنایعی كه این محصول را نیاز دارند قابل ارائه است. 6 ﺑﺎﮐﺗری زاﻧﺗوﻣوﻧﺎس ﮐﻣﭘﺳﺗرﯾس كه صمغ زانتان را ترشح میكند در اقلیم ایران نمیتواند رشد كند و ایران صمغ زانتان را جهت استفاده صنایع خود به كشور وارد میكند. محصول تولید شده جایگزین صمغ زانتان شده و دیگر نیازی به كشت و پرورش باكتری زانتاموناس و فرآوری محصول آن نمی باشد . بدیهی است كشت این باكتری و فراوری صمغ مترسحه آن شرایط و هزینه های خاص خود را دارد كه با جایگزینی این محصول سنتزی و شیمیایی مشكلات تهیه این صمغ برطرف می شود. 7. زیست پلیمر جایگزین صمغ زانتان نوعی كربوكسی متیل سلولز است كه تهیه آن انجام صحیح یك واكنش شیمیایی است. این ماده براحتی در شرایط آزمایشگاهی تولید شده و در اشل نیمه صنعتی و صنعتی نیز آن را میتوان تولید نمود.