Karboksimetiel sellulose versterk

Carboxymethyl sellulose (Carboxy Methyl Cellulose, CMC) is 'n eterderivaat van natuurlike sellulose.Dit is wit of effens geel poeier.Dit is 'n wateroplosbare anioniese oppervlakaktiewe middel.Dit is reukloos, smaakloos, nie-giftig en het uitstekende wateroplosbaarheid., Viskositeit, emulgering, diffusie, ensiemweerstand, stabiliteit en omgewingsvriendelikheid, CMC word wyd gebruik in papiervervaardiging, tekstiel, druk en kleur, petroleum, groen landbou en polimeer velde.In die papierbedryf word CMC al baie jare lank wyd gebruik in oppervlakverwyderingsmiddels en bedekkingkleefmiddels, maar dit is nie goed ontwikkel en toegepas as 'n papiervervaardigings-nat-end-versterkingsmiddel nie.

Die oppervlak van sellulose is negatief gelaai, daarom adsorbeer anioniese poli-elektroliete dit gewoonlik nie.Studies het egter getoon dat CMC aan die oppervlak van elementêre chloorvrye bleik- (ECF) pulp geheg kan word, wat die sterkte van die papier kan verhoog;daarbenewens is CMC ook 'n dispergeermiddel, wat die verspreiding van vesels in die suspensie kan verbeter en sodoende papier egaligheid bring.Die verbetering van die graad verhoog ook die fisiese sterkte van die vraestel;boonop sal die karboksielgroep op die CMC 'n waterstofbinding vorm met die hidroksielgroep van die sellulose op die vesel om die sterkte van die papier te verhoog.Die sterkte van die versterkte papier hou verband met die graad en verspreiding van CMC-adsorpsie op die veseloppervlak, en die sterkte en verspreiding van CMC-adsorpsie op die veseloppervlak hou verband met die graad van substitusie (DS) en graad van polimerisasie (DP) van CMC;die lading, klopgraad en pH van die vesel, die ioniese sterkte van die medium, ens. sal alles die adsorpsiehoeveelheid van CMC op die veseloppervlak beïnvloed, en dus die sterkte van die papier beïnvloed.

Hierdie vraestel fokus op die invloed van CMC-nat-end-byvoegingsproses en sy kenmerke op papiersterkteverbetering, ten einde die toepassingspotensiaal van CMC as 'n papiervervaardiging-nat-end-versterkingsmiddel te evalueer, en 'n basis te verskaf vir die toepassing en sintese van CMC in die papiermaak-natkant.

1. Voorbereiding van CMC oplossing

Weeg 5.0 g CMC akkuraat (absoluut droog, omgeskakel na suiwer CMC), voeg dit stadig by 600ml (50°C) gedistilleerde water onder roer (500r/min), hou aan roer (20min) totdat die oplossing helder is, en laat dit afkoel tot kamertemperatuur, gebruik 'n 1L volumetriese fles tot konstante volume om 'n CMC waterige oplossing met 'n konsentrasie van 5.0g/L voor te berei, en laat dit op 'n koel plek by kamertemperatuur staan ​​vir 24 uur vir latere gebruik.

Met inagneming van die werklike industriële toepassing (neutrale papiervervaardiging) en CMC-verbeteringseffek, wanneer die pH 7.5 is, word die trekindeks, barsindeks, skeurindeks en vouduursaamheid van die papiervel onderskeidelik verhoog met 16.4 relatief tot die ooreenstemmende sterkte van die blanko kontrole monster.%, 21,0%, 13,2% en 75%, met duidelike papierverbeteringseffek.Kies pH 7.5 as die pH-waarde vir daaropvolgende CMC-byvoeging.

2. Effek van CMC-dosering op papiervelverbetering

Voeg NX-800AT karboksimetielsellulose by, die dosis is 0.12%, 0.20%, 0.28%, 0.36%, 0.44% (vir absolute droë pulp).Onder dieselfde ander toestande is die blanko sonder toevoeging van CMC as die kontrolemonster gebruik.

Wanneer die CMC-inhoud 0.12% is, toon die resultate dat die trekindeks, barsindeks, skeurindeks en vousterkte van die papiervel met onderskeidelik 15.2%, 25.9%, 10.6% en 62.5% verhoog word in vergelyking met die blanko monster.Dit kan gesien word dat, met inagneming van die industriële realiteit, die ideale versterkingseffek steeds verkry kan word wanneer die lae dosis CMC (0.12%) gekies word.

3. Die effek van CMC molekulêre gewig op papiervelversterking

Onder sekere omstandighede verteenwoordig die viskositeit van CMC relatief die grootte van sy molekulêre gewig, dit wil sê die graad van polimerisasie.Deur CMC by die papiervoorraadsuspensie te voeg, het die viskositeit van CMC 'n beduidende impak op die gebruikseffek.

Voeg onderskeidelik 0.2% NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT karboksimetiel sellulose toetsresultate by, die viskositeit is 0 beteken blanko monster.

Wanneer die viskositeit van CMC 400~600mPa•s is, kan die byvoeging van CMC 'n goeie versterkende effek verkry.

4. Effek van graad van substitusie op die sterkte van CMC-versterkte papier

Die mate van vervanging van CMC wat by die nat punt gevoeg word, word tussen 0.40 en 0.90 beheer.Hoe hoër die graad van substitusie, hoe beter is die substitusie-uniformiteit en oplosbaarheid, en hoe meer eenvormig is die interaksie met die vesel, maar die negatiewe lading neem ook dienooreenkomstig toe, wat die kombinasie tussen CMC en die vesel sal beïnvloed [11].Voeg onderskeidelik 0.2% van NX-800 en NX-800AT karboksimetielsellulose met dieselfde viskositeit by, die resultate word in Figuur 4 getoon.

Barssterkte, skeursterkte en vousterkte neem almal af met die verhoging van CMC substitusiegraad, en bereik die maksimum wanneer die substitusiegraad 0.6 is, wat onderskeidelik met 21.0%, 13.2% en 75% verhoog word in vergelyking met die blanko monster.In vergelyking is CMC met 'n substitusiegraad van 0.6 meer bevorderlik vir die verbetering van papiersterkte.

5 Gevolgtrekking

5.1 Die pH van die flodder nat eindstelsel het 'n belangrike invloed op die sterkte van die CMC-versterkte papiervel.Wanneer die pH in die reeks van 6,5 tot 8,5 is, kan die byvoeging van CMC 'n goeie versterkende effek uitoefen, en CMC-versterking is geskik vir neutrale papiervervaardiging.

5.2 Die hoeveelheid CMC het 'n groot invloed op die versterking van CMC papier.Met die toename van CMC-inhoud het die treksterkte, barsweerstand en skeursterkte van die papiervel eers toegeneem en was daarna geneig om relatief stabiel te wees, terwyl die vou-uithouvermoë 'n neiging getoon het om eers toe te neem en dan af te neem.Wanneer die dosis 0,12% is, kan die duidelike papierversterkende effek verkry word.

Die molekulêre gewig van 5.3CMC het ook 'n beduidende impak op die versterkende effek van die papier.CMC met 'n viskositeit van 400-600mPa·s kan goeie plaatversterking bereik.

5.4 Die mate van CMC-vervanging het 'n impak op die versterkende effek van die vraestel.Die CMC met die substitusiegraad van 0.6 en 0.9 kan natuurlik die papiersterkteprestasie verbeter.Die verbeteringseffek van CMC met 'n substitusiegraad van 0.6 is beter as dié van CMC met 'n substitusiegraad van 0.9.