عززت كربوكسي ميثيل السليلوز

كربوكسي ميثيل السليلوز (كربوكسي ميثيل السليلوز، CMC) هو مشتق الأثير من السليلوز الطبيعي.إنه مسحوق أبيض أو أصفر قليلاً.وهو عبارة عن مادة خافضة للتوتر السطحي أنيونية قابلة للذوبان في الماء.إنه عديم الرائحة، والمذاق، وغير سام، وله قابلية ممتازة للذوبان في الماء.واللزوجة والاستحلاب والانتشار ومقاومة الإنزيمات والاستقرار والود البيئي، يستخدم CMC على نطاق واسع في صناعة الورق والنسيج والطباعة والصباغة والبترول والزراعة الخضراء ومجالات البوليمر.في صناعة الورق، تم استخدام CMC على نطاق واسع في عوامل تحجيم الأسطح ومواد الطلاء اللاصقة لسنوات عديدة، ولكن لم يتم تطويرها وتطبيقها بشكل جيد كعامل تقوية للنهاية الرطبة لصناعة الورق.

سطح السليلوز مشحون بشحنة سالبة، وبالتالي فإن البولي إلكتروليتات الأنيونية لا تمتصه بشكل عام.ومع ذلك، فقد أظهرت الدراسات أنه يمكن ربط CMC بسطح لب التبييض الخالي من الكلور (ECF)، مما قد يزيد من قوة الورق؛بالإضافة إلى ذلك، CMC هو أيضًا مشتت، والذي يمكنه تحسين تشتت الألياف في التعليق، وبالتالي تحقيق تساوي الورق.كما أن تحسين الدرجة يزيد من القوة البدنية للورقة؛علاوة على ذلك، فإن مجموعة الكربوكسيل الموجودة في CMC ستشكل رابطة هيدروجينية مع مجموعة الهيدروكسيل من السليلوز الموجودة على الألياف لزيادة قوة الورق.ترتبط قوة الورق المقوى بدرجة وتوزيع امتزاز CMC على سطح الألياف، كما ترتبط قوة وتوزيع امتزاز CMC على سطح الألياف بدرجة الإحلال (DS) ودرجة البلمرة (DP). من CMC.الشحنة، ودرجة الضرب، ودرجة الحموضة للألياف، والقوة الأيونية للوسط، وما إلى ذلك كلها تؤثر على كمية الامتزاز من CMC على سطح الألياف، وبالتالي تؤثر على قوة الورق.

تركز هذه الورقة على تأثير عملية إضافة الأطراف الرطبة CMC وخصائصها على تعزيز قوة الورق، من أجل تقييم إمكانية تطبيق CMC كعامل تقوية الأطراف الرطبة لصناعة الورق، وتوفير أساس لتطبيق وتوليف CMC في صناعة الورق الرطب.

1. إعداد الحل CMC

قم بوزن 5.0 جرام من CMC (جاف تمامًا، تم تحويله إلى CMC نقي)، وأضفه ببطء إلى 600 مل (50 درجة مئوية) من الماء المقطر مع التحريك (500 دورة / دقيقة)، واستمر في التحريك (20 دقيقة) حتى يصبح المحلول صافيًا، واتركه يبرد إلى درجة حرارة الغرفة، استخدم دورق حجمي سعة 1 لتر لحجم ثابت لتحضير محلول مائي CMC بتركيز 5.0 جم/لتر، واتركه في مكان بارد في درجة حرارة الغرفة لمدة 24 ساعة لاستخدامه لاحقًا.

بالنظر إلى التطبيق الصناعي الفعلي (صناعة الورق المحايد) وتأثير تعزيز CMC، عندما يكون الرقم الهيدروجيني 7.5، يتم زيادة مؤشر الشد ومؤشر الانفجار ومؤشر التمزق وتحمل الطي للورقة على التوالي بنسبة 16.4 مقارنة بالقوة المقابلة للتحكم الفارغ. عينة.%، 21.0%، 13.2% و75%، مع تأثير واضح لتحسين الورق.حدد الرقم الهيدروجيني 7.5 كقيمة الرقم الهيدروجيني لإضافة CMC اللاحقة.

2. تأثير جرعة CMC على تحسين الورقة الورقية

أضف NX-800AT كربوكسي ميثيل السليلوز، الجرعة هي 0.12%، 0.20%، 0.28%، 0.36%، 0.44% (لللب الجاف المطلق).وفي ظل نفس الظروف الأخرى، تم استخدام الفراغ بدون إضافة CMC كعينة تحكم.

عندما يكون محتوى CMC 0.12%، أظهرت النتائج أن مؤشر الشد ومؤشر الانفجار ومؤشر التمزق وقوة الطي للورقة زادت بنسبة 15.2% و25.9% و10.6% و62.5% على التوالي مقارنة بالعينة الفارغة.يمكن ملاحظة أنه بالنظر إلى الواقع الصناعي، لا يزال من الممكن الحصول على تأثير التعزيز المثالي عند اختيار الجرعة المنخفضة من CMC (0.12%).

3. تأثير الوزن الجزيئي CMC على تقوية الورقة الورقية

في ظل ظروف معينة، تمثل لزوجة CMC نسبيًا حجم وزنها الجزيئي، أي درجة البلمرة.بإضافة CMC إلى معلق مخزون الورق، فإن لزوجة CMC لها تأثير كبير على تأثير الاستخدام.

أضف 0.2% نتائج اختبار كربوكسي ميثيل السليلوز NX-50AT، NX-400AT، NX-800AT على التوالي، اللزوجة هي 0 تعني عينة فارغة.

عندما تكون لزوجة CMC هي 400～600mPa•s، فإن إضافة CMC يمكن أن يحقق تأثير تعزيز جيد.

4. تأثير درجة الاستبدال على قوة الورق المعزز بـ CMC

يتم التحكم في درجة استبدال CMC المضافة إلى الطرف الرطب بين 0.40 و0.90.كلما ارتفعت درجة الاستبدال، كان انتظام الاستبدال والذوبان أفضل، وكان التفاعل مع الألياف أكثر انتظامًا، ولكن الشحنة السالبة تزداد أيضًا وفقًا لذلك، مما سيؤثر على الجمع بين CMC والألياف [11].أضف 0.2% من NX-800 وNX-800AT كربوكسي ميثيل السليلوز بنفس اللزوجة على التوالي، وتظهر النتائج في الشكل 4.

تتناقص قوة الانفجار وقوة التمزق وقوة الطي مع زيادة درجة استبدال CMC، وتصل إلى الحد الأقصى عندما تكون درجة الاستبدال 0.6، والتي تزيد على التوالي بنسبة 21.0% و13.2% و75% مقارنة بالعينة الفارغة.بالمقارنة، فإن CMC بدرجة استبدال 0.6 تكون أكثر ملاءمة لتعزيز قوة الورق.

5. الخلاصة

5.1 إن الرقم الهيدروجيني لنظام النهاية الرطبة للملاط له تأثير مهم على قوة ورقة الورق المعززة بـ CMC.عندما يكون الرقم الهيدروجيني في حدود 6.5 إلى 8.5، فإن إضافة CMC يمكن أن يكون لها تأثير تقوية جيد، ويكون تقوية CMC مناسبًا لصناعة الورق المحايدة.

5.2 إن كمية CMC لها تأثير كبير على تقوية ورق CMC.مع زيادة محتوى CMC، زادت قوة الشد ومقاومة الانفجار وقوة التمزق للورقة أولاً ثم تميل إلى أن تكون مستقرة نسبيًا، في حين أظهرت قدرة تحمل الطي اتجاهًا للزيادة أولاً ثم التناقص.عندما تكون الجرعة 0.12%، يمكن الحصول على تأثير تقوية الورق الواضح.

الوزن الجزيئي لـ 5.3CMC له أيضًا تأثير كبير على تأثير تقوية الورقة.CMC بلزوجة 400-600 مللي باسكال يمكن أن تحقق تقوية جيدة للصفائح.

5.4 درجة استبدال CMC لها تأثير على تأثير تقوية الورقة.يمكن لـ CMC مع درجة الاستبدال 0.6 و0.9 تحسين أداء قوة الورق بشكل واضح.إن التأثير المعزز لـ CMC بدرجة استبدال 0.6 أفضل من تأثير CMC بدرجة استبدال 0.9.