Карбоксиметилцеллюлоза (Carboxy Methyl Cellulose, CMC) з'яўляецца эфірным вытворным натуральнай цэлюлозы.Гэта белы або злёгку жоўты парашок.Гэта вадараспушчальнае аніённае павярхоўна-актыўнае рэчыва.Ён не мае паху, густу, не таксічны і выдатна раствараецца ў вадзе., Глейкасць, эмульгацыя, дыфузія, устойлівасць да ферментаў, стабільнасць і экалагічнасць, КМЦ шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці паперы, тэкстыльнай прамысловасці, друку і фарбавання, нафты, экалагічна чыстай сельскай гаспадарцы і палімерных галінах.У папяровай прамысловасці КМЦ на працягу многіх гадоў шырока выкарыстоўваецца ў сродках для праклейвання паверхні і клеях для пакрыццяў, але ён не быў добра распрацаваны і не выкарыстоўваўся ў якасці ўмацоўваючага агента для вытворчасці паперы.
Паверхня цэлюлозы зараджана адмоўна, таму аніённыя поліэлектраліты яе звычайна не адсарбуюць.Аднак даследаванні паказалі, што CMC можа быць прымацаваны да паверхні цэлюлозы без элементарнага адбельвання без хлору (ECF), што можа павялічыць трываласць паперы;акрамя таго, CMC таксама з'яўляецца дыспергатарам, які можа палепшыць дысперсію валокнаў у завісі, тым самым забяспечваючы аднастайнасць паперы.Паляпшэнне ступені таксама павялічвае фізічную трываласць паперы;акрамя таго, карбаксільная група на CMC будзе ўтвараць вадародную сувязь з гідраксільнай групай цэлюлозы на валакне, каб павялічыць трываласць паперы.Трываласць армаванай паперы звязана са ступенню і размеркаваннем адсорбцыі КМЦ на паверхні валакна, а трываласць і размеркаванне адсорбцыі КМЦ на паверхні валакна - са ступенню замяшчэння (DS) і ступенню полімерызацыі (DP) КМЦ;зарад, ступень біцця і pH валакна, іённая сіла асяроддзя і г.д. - усё гэта будзе ўплываць на колькасць адсорбцыі CMC на паверхні валакна, што ўплывае на трываласць паперы.
Гэты артыкул прысвечаны ўплыву працэсу дадання КМЦ у вільготны канец і яго характарыстыкам на павышэнне трываласці паперы, каб ацаніць патэнцыял прымянення КМЦ у якасці ўзмацняльніка для вытворчасці паперы ў вільготны канец і стварыць аснову для прымянення і сінтэзу КМЦ у вытворчасці паперы мокрага канца.
1. Падрыхтоўка раствора КМЦ
Дакладна ўзважце 5,0 г КМЦ (абсалютна сухой, ператворанай у чыстую КМЦ), павольна дадайце яе ў 600 мл (50°C) дыстыляванай вады пры памешванні (500 аб/мін), працягвайце памешваць (20 хвілін), пакуль раствор не стане празрыстым, і дайце яму астудзіце да пакаёвай тэмпературы, выкарыстоўвайце мерную колбу ёмістасцю 1 л да пастаяннага аб'ёму, каб прыгатаваць водны раствор CMC з канцэнтрацыяй 5,0 г/л, і дайце яму пастаяць у прахалодным месцы пры пакаёвай тэмпературы на працягу 24 гадзін для наступнага выкарыстання.
Улічваючы фактычнае прамысловае прымяненне (нейтральная вытворчасць паперы) і эфект узмацнення CMC, калі рн роўны 7,5, індэкс расцяжэння, індэкс разрыву, індэкс разрыву і ўстойлівасць да згортвання ліста паперы павялічваюцца адпаведна на 16,4 адносна адпаведнай трываласці кантрольнай нарыхтоўкі. ўзор.%, 21,0%, 13,2% і 75%, з відавочным эфектам паляпшэння паперы.Выберыце pH 7,5 у якасці значэння pH для наступнага дадання CMC.
2. Уплыў дазоўкі CMC на паляпшэнне папяровага ліста
Дадаць карбоксиметилцеллюлозу NX-800AT, дазоўка 0,12%, 0,20%, 0,28%, 0,36%, 0,44% (для абсалютна сухой цэлюлозы).Пры тых жа іншых умовах у якасці кантрольнага ўзору выкарыстоўвалі нарыхтоўку без дадання КМЦ.
Калі ўтрыманне CMC складае 0,12%, вынікі паказваюць, што індэкс расцяжэння, індэкс разрыву, індэкс разрыву і трываласць на згінанне папяровага ліста павялічваюцца адпаведна на 15,2%, 25,9%, 10,6% і 62,5% у параўнанні з пустым узорам.Відаць, што, улічваючы прамысловую рэальнасць, ідэальны эфект узмацнення ўсё яшчэ можа быць атрыманы, калі выбрана нізкая доза CMC (0,12%).
3. Уплыў малекулярнай масы КМЦ на ўмацаванне ліста паперы
Пры пэўных умовах глейкасць CMC адносна ўяўляе памер яго малекулярнай масы, гэта значыць ступень полімерызацыі.Пры даданні КМЦ у суспензію папяровай масы глейкасць КМЦ аказвае істотны ўплыў на эфект выкарыстання.
Дадайце 0,2% NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT вынікі выпрабаванняў карбаксіметылцэлюлозы адпаведна, глейкасць роўная 0 азначае пусты ўзор.
Калі глейкасць КМЦ складае 400 ~ 600 мПа•с, даданне КМЦ можа дасягнуць добрага ўзмацняльнага эфекту.
4. Уплыў ступені замяшчэння на трываласць паперы з КМЦ
Ступень замяшчэння КМЦ, дададзенай у мокрую частку, кантралюецца ў межах ад 0,40 да 0,90.Чым вышэй ступень замяшчэння, тым лепш аднастайнасць і растваральнасць замяшчэння і больш аднастайнае ўзаемадзеянне з валакном, але адмоўны зарад таксама ўзрастае адпаведна, што паўплывае на камбінацыю паміж КМЦ і валакном [11].Дадайце 0,2% карбаксіметылцэлюлозы NX-800 і NX-800AT з аднолькавай глейкасцю адпаведна, вынікі паказаны на малюнку 4.
Трываласць на разрыў, трываласць на разрыў і трываласць на згортванне памяншаюцца з павелічэннем ступені замяшчэння CMC і дасягаюць максімуму, калі ступень замяшчэння роўная 0,6, што павялічваецца адпаведна на 21,0%, 13,2% і 75% у параўнанні з пустым узорам.Для параўнання, CMC са ступенню замяшчэння 0,6 больш спрыяе павышэнню трываласці паперы.
5 Заключэнне
5.1 pH сістэмы мокрага канца суспензіі мае важны ўплыў на трываласць аркуша паперы з узмоцненым CMC.Калі pH знаходзіцца ў дыяпазоне ад 6,5 да 8,5, дабаўленне КМЦ можа аказваць добры эфект умацавання, а ўмацаванне КМЦ падыходзіць для нейтральнай вытворчасці паперы.
5.2 Колькасць CMC мае вялікі ўплыў на трываласць паперы CMC.З павелічэннем утрымання КМЦ трываласць на разрыў, трываласць на разрыў і трываласць на разрыў папяровага ліста спачатку павялічыліся, а потым сталі адносна стабільнымі, у той час як устойлівасць да згортвання прадэманстравала тэндэнцыю спачатку да павелічэння, а потым да зніжэння.Калі дазоўка складае 0,12%, можна атрымаць відавочны эфект умацавання паперы.
Малекулярная маса 5,3CMC таксама аказвае істотны ўплыў на эфект умацавання паперы.КМЦ з глейкасцю 400-600 мПа·с дазваляе дасягнуць добрага ўмацавання ліста.
5.4 Ступень замяшчэння КМЦ ўплывае на ўмацоўваючы эфект паперы.CMC са ступенню замяшчэння 0,6 і 0,9, відавочна, можа палепшыць трываласць паперы.Эфект узмацнення КМЦ са ступенню замяшчэння 0,6 лепш, чым у КМЦ са ступенню замяшчэння 0,9.
Час публікацыі: 28 студзеня 2023 г