Karboksimetil celuloza (Carboxy Methyl Cellulose, CMC) je eterski derivat prirodne celuloze.To je bijeli ili blago žuti prah.To je anjonski surfaktant rastvorljiv u vodi.Bez mirisa je, bez ukusa, netoksičan i ima odličnu topljivost u vodi., Viskoznost, emulgiranje, difuzija, otpornost na enzime, stabilnost i ekološka prihvatljivost, CMC se naširoko koristi u proizvodnji papira, tekstilu, štampi i bojanju, nafti, zelenoj poljoprivredi i poljima polimera.U industriji papira, CMC se već dugi niz godina naširoko koristi u agensima za dimenzioniranje površina i ljepilima za premazivanje, ali nije dobro razvijen i primijenjen kao sredstvo za učvršćivanje vlažnih krajeva u proizvodnji papira.
Površina celuloze je negativno nabijena, stoga je anjonski polielektroliti uglavnom ne adsorbiraju.Međutim, studije su pokazale da se CMC može pričvrstiti na površinu pulpe za izbjeljivanje bez elementarnog klora (ECF), što može povećati čvrstoću papira;osim toga, CMC je također disperzant, koji može poboljšati disperziju vlakana u suspenziji, čime se postiže ravnomjernost papira.Poboljšanje stepena takođe povećava fizičku snagu papira;osim toga, karboksilna grupa na CMC će formirati vodikovu vezu sa hidroksilnom grupom celuloze na vlaknu kako bi se povećala čvrstoća papira.Čvrstoća armiranog papira povezana je sa stepenom i distribucijom CMC adsorpcije na površini vlakna, a jačina i distribucija CMC adsorpcije na površini vlakana povezana je sa stepenom supstitucije (DS) i stepenom polimerizacije (DP) CMC-a;naboj, stepen udaranja i pH vlakna, jonska snaga medijuma itd. će uticati na količinu adsorpcije CMC-a na površini vlakna, čime će uticati na čvrstoću papira.
Ovaj rad se fokusira na utjecaj CMC procesa dodavanja vlažnog kraja i njegove karakteristike na povećanje čvrstoće papira, kako bi se procijenio potencijal primjene CMC-a kao sredstva za učvršćivanje vlažnog kraja u proizvodnji papira, te pružila osnova za primjenu i sintezu CMC-a. u vlažnom kraju za proizvodnju papira.
1. Priprema CMC rastvora
Precizno izmeriti 5,0 g CMC (apsolutno suv, pretvoren u čist CMC), polako ga dodati u 600 ml (50°C) destilovane vode uz mešanje (500 r/min), nastaviti mešati (20 min) dok rastvor ne postane bistar i pustiti da ohladite na sobnu temperaturu, koristite volumetrijsku tikvicu od 1L do konstantne zapremine da pripremite CMC vodeni rastvor koncentracije 5,0g/L, i ostavite da stoji na hladnom mestu na sobnoj temperaturi 24 sata za kasniju upotrebu.
Uzimajući u obzir stvarnu industrijsku primjenu (neutralna proizvodnja papira) i učinak poboljšanja CMC-a, kada je pH 7,5, indeks zatezanja, indeks pucanja, indeks kidanja i izdržljivost lista papira se povećavaju za 16,4 u odnosu na odgovarajuću snagu kontrole slijepog papira uzorak.%, 21,0%, 13,2% i 75%, sa očiglednim efektom poboljšanja papira.Odaberite pH 7,5 kao pH vrijednost za naknadno dodavanje CMC.
2. Utjecaj doze CMC na poboljšanje papirnog lista
Dodati NX-800AT karboksimetil celulozu, doza je 0,12%, 0,20%, 0,28%, 0,36%, 0,44% (za apsolutno suvu celulozu).Pod istim drugim uslovima, slijepa proba bez dodavanja CMC je korištena kao kontrolni uzorak.
Kada je sadržaj CMC 0,12%, rezultati pokazuju da su indeks rastezanja, indeks pucanja, indeks kidanja i čvrstoća na savijanje papirnog lista povećani za 15,2%, 25,9%, 10,6% i 62,5% respektivno u odnosu na slijepi uzorak.Može se vidjeti da s obzirom na industrijsku stvarnost, idealan efekat poboljšanja se ipak može postići kada se odabere niska doza CMC (0,12%).
3. Utjecaj molekulske težine CMC-a na ojačanje papirnih listova
Pod određenim uslovima, viskoznost CMC relativno predstavlja veličinu njegove molekularne težine, odnosno stepen polimerizacije.Dodavanjem CMC suspenziji papirnog materijala, viskoznost CMC ima značajan uticaj na efekat upotrebe.
Dodajte 0,2% rezultata ispitivanja NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT karboksimetil celuloze, viskozitet je 0 znači slijepi uzorak.
Kada je viskozitet CMC-a 400～600mPa•s, dodavanjem CMC-a može se postići dobar efekat pojačanja.
4. Utjecaj stepena zamjene na čvrstoću CMC-pojačanog papira
Stepen zamjene CMC-a koji se dodaje na vlažni kraj kontrolira se između 0,40 i 0,90.Što je veći stepen supstitucije, to je bolja ujednačenost i topljivost supstitucije i ravnomernija interakcija sa vlaknom, ali se negativni naboj takođe povećava u skladu sa tim, što će uticati na kombinaciju između CMC i vlakna [11].Dodajte 0,2% NX-800 i NX-800AT karboksimetil celuloze istog viskoziteta, rezultati su prikazani na slici 4.
Čvrstoća na pucanje, čvrstoća kidanja i čvrstoća na savijanje sve se smanjuju s povećanjem stupnja zamjene CMC-a i dostižu maksimum kada je stupanj zamjene 0,6, koji su povećani za 21,0%, 13,2% i 75% u poređenju sa slijepim uzorkom.Za poređenje, CMC sa stepenom supstitucije od 0,6 je pogodniji za povećanje čvrstoće papira.
5 Zaključak
5.1 pH u sistemu vlažnog kraja suspenzije ima važan uticaj na čvrstoću CMC-pojačanog lista papira.Kada je pH u rasponu od 6,5 do 8,5, dodavanje CMC-a može imati dobar efekat jačanja, a CMC ojačanje je pogodno za neutralnu proizvodnju papira.
5.2 Količina CMC ima veliki uticaj na jačanje CMC papira.S povećanjem sadržaja CMC-a, vlačna čvrstoća, otpornost na pucanje i kidanje papirnog lima su se prvo povećavale, a zatim su bile relativno stabilne, dok je otpornost na savijanje pokazivala trend rasta, a zatim opadanja.Kada je doza 0,12%, može se postići očigledan efekat jačanja papira.
Molekularna težina 5,3CMC takođe ima značajan uticaj na efekat jačanja papira.CMC sa viskozitetom od 400-600mPa·s može postići dobro ojačanje lima.
5.4. Stepen zamjene CMC-a utiče na jačanje efekta papira.CMC sa stepenom zamjene od 0,6 i 0,9 očito može poboljšati performanse čvrstoće papira.Efekat poboljšanja CMC sa stepenom supstitucije od 0,6 je bolji od CMC sa stepenom supstitucije od 0,9.
Vrijeme objave: Jan-28-2023