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石油级CMC作为钻探泥浆体系中的水溶性胶体，组成钻井液。具有较高的失水控制能力。CMC是降率失剂，在较低的加量下，可以把失水控制在较好的水位，而不影响泥浆的其它性能。且形成的泥饼质量好、坚而韧。且耐温性能好，抗盐性能优越，在一定盐浓度下，仍能有较好的降失水能力及保持一定的流变性，在其盐水溶液与水溶液中粘度几乎不改变。粘剂适用于海上钻井和深井的要求。
CMC可用作涂料的防沉剂、乳化剂、分散剂、流平剂、粘合剂，能使涂料的固体均匀地分布于溶剂中，使涂料长期不分层；还具有良好的增稠效果，可调节涂料的粘度；可与水溶性涂料中采用的大多数表面活性剂及防腐剂匹配。
陶瓷生产中加入羧甲基纤维素钠CMC，主要作为坯料的粘结剂、赋形剂、可塑剂、增强剂；用于瓷砖的底釉和面釉，可以起釉药的悬浮，分散、固色的作用；用于印花釉中主要是应用其增稠、粘结和分散的性能。
CMC对大多数纤维均有粘着性，能改善纤维间的结合，其粘度的稳定性能确保上浆的均匀性，从而提升织造的效率。还可用于纺织品的整理剂，特别是永久性的抗皱整理，给织物带来耐久性的变化。用于取代传统的淀粉浆料，大大减少了在织物上浆及退浆中对环境的污染，同时，其还在织物上形成薄膜；而CMC薄膜具有吸湿性、增加了织物的可塑性，减少高速织机上“跳纱”、“断头”现象。
羧甲基纤维素钠CMC是具有亲水性基团和疏水性基团的表面活性剂，是高效的抗吸附性吸附剂。 CMC在水中溶解后具有良好的增稠，分散，乳化作用，它可以吸附油中的油粒，将油中的油悬浮液分散在水中，使油中的悬浮物分散在水中，并将待洗物表面进行亲水成膜，并防止直接接触被洗物品。
由于CMC具有非牛顿流体的假塑性，在牙膏中起成条，触变的作用；CMC优良的耐酸性和耐盐性，可适合低酸性状态的膏体应用，和无机盐在膏体的使用；CMC在牙膏中运用使牙膏产品在贮存过程中膏体不发生分水、反粗的现象。
CMC作为粘结剂，可广泛应用于锂电池、天然石墨、钛酸锂等不同类型的电极材料中，确保电极浆料涂布加工性能优越、图层完整、均匀地同时，可使电池容量、循环稳定性、循环寿命得到一定提升。