Karboxymethylcelulóza (Carboxy Methyl Cellulose, CMC) je etherový derivát přírodní celulózy.Je to bílý nebo slabě žlutý prášek.Je to ve vodě rozpustná aniontová povrchově aktivní látka.Je bez zápachu, chuti, netoxický a má vynikající rozpustnost ve vodě., Viskozita, emulgace, difúze, odolnost vůči enzymům, stabilita a šetrnost k životnímu prostředí, CMC je široce používán v papírenském, textilním, tiskařském a barvářském průmyslu, ropě, zeleném zemědělství a polymerních polích.V papírenském průmyslu se CMC po mnoho let široce používá v povrchových klížících činidlech a nátěrových lepidlech, ale nebyl dobře vyvinut a aplikován jako zpevňovací činidlo při výrobě papíru.
Povrch celulózy je záporně nabitý, proto jej aniontové polyelektrolyty obecně neadsorbují.Studie však ukázaly, že CMC lze přichytit na povrch buničiny bělícího bez elementárního chlóru (ECF), což může zvýšit pevnost papíru;kromě toho je CMC také dispergační činidlo, které může zlepšit disperzi vláken v suspenzi, čímž zajistí rovnoměrnost papíru.Zlepšení stupně také zvyšuje fyzickou pevnost papíru;navíc karboxylová skupina na CMC vytvoří vodíkovou vazbu s hydroxylovou skupinou celulózy na vláknu, aby se zvýšila pevnost papíru.Pevnost vyztuženého papíru souvisí se stupněm a distribucí adsorpce CMC na povrchu vlákna a síla a distribuce adsorpce CMC na povrchu vlákna souvisí se stupněm substituce (DS) a stupněm polymerace (DP). CMC;náboj, stupeň mletí a pH vlákna, iontová síla média atd. ovlivní adsorpční množství CMC na povrchu vlákna, čímž ovlivní pevnost papíru.
Tento článek se zaměřuje na vliv procesu přidávání mokrého konce CMC a jeho charakteristik na zvýšení pevnosti papíru s cílem vyhodnotit aplikační potenciál CMC jako zpevňovacího činidla pro výrobu papíru za mokra a poskytnout základ pro aplikaci a syntézu CMC. v papírenském mokrém konci.
1. Příprava roztoku CMC
Přesně odvažte 5,0 g CMC (absolutně suché, převedené na čistou CMC), pomalu ji přidejte do 600 ml (50 °C) destilované vody za míchání (500 ot./min), pokračujte v míchání (20 minut), dokud není roztok čirý, a nechte jej ochlaďte na pokojovou teplotu, použijte 11 odměrnou baňku na konstantní objem k přípravě vodného roztoku CMC o koncentraci 5,0 g/l a nechte jej stát na chladném místě při pokojové teplotě po dobu 24 hodin pro pozdější použití.
Vzhledem ke skutečné průmyslové aplikaci (neutrální výroba papíru) a efektu vylepšení CMC, když je pH 7,5, index v tahu, index roztržení, index roztržení a odolnost při přehýbání listu papíru se v tomto pořadí zvýší o 16,4 vzhledem k odpovídající síle kontroly přířezu. vzorek.%, 21,0 %, 13,2 % a 75 %, se zřejmým efektem vylepšení papíru.Jako hodnotu pH pro následné přidání CMC zvolte pH 7,5.
2. Vliv dávkování CMC na vylepšení archu papíru
Přidejte NX-800AT karboxymethylcelulózu, dávkování je 0,12 %, 0,20 %, 0,28 %, 0,36 %, 0,44 % (pro absolutně suchou buničinu).Za stejných dalších podmínek byl jako kontrolní vzorek použit slepý vzorek bez přidání CMC.
Když je obsah CMC 0,12 %, výsledky ukazují, že index v tahu, index roztržení, index roztržení a pevnost v přehybu listu papíru jsou zvýšeny o 15,2 %, 25,9 %, 10,6 % a 62,5 %, v tomto pořadí ve srovnání se slepým vzorkem.Je vidět, že s ohledem na průmyslovou realitu lze stále dosáhnout ideálního efektu vylepšení, když je zvolena nízká dávka CMC (0,12 %).
3. Vliv molekulové hmotnosti CMC na zpevnění listu papíru
Za určitých podmínek viskozita CMC relativně představuje velikost její molekulové hmotnosti, tedy stupeň polymerace.Přidáním CMC do suspenze papíroviny má viskozita CMC významný vliv na účinek použití.
Přidejte 0,2 % NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT výsledky testu na karboxymethylcelulóze, v tomto pořadí, viskozita je 0 znamená slepý vzorek.
Když je viskozita CMC 400–600 mPa•s, přidáním CMC lze dosáhnout dobrého vyztužujícího účinku.
4. Vliv stupně substituce na pevnost papíru vylepšeného CMC
Stupeň substituce CMC přidaný do mokré části je řízen mezi 0,40 a 0,90.Čím vyšší je stupeň substituce, tím lepší je rovnoměrnost a rozpustnost substituce a tím rovnoměrnější je interakce s vláknem, ale odpovídajícím způsobem se zvyšuje i záporný náboj, což ovlivní kombinaci mezi CMC a vláknem [11].Přidejte 0,2 % karboxymethylcelulózy NX-800 a NX-800AT se stejnou viskozitou, výsledky jsou uvedeny na obrázku 4.
Pevnost v protržení, pevnost v roztržení a pevnost v přehybu všechny klesají se zvyšujícím se stupněm substituce CMC a dosahují maxima, když je stupeň substituce 0,6, přičemž tyto hodnoty jsou zvýšeny o 21,0 %, 13,2 % a 75 % ve srovnání se slepým vzorkem.Pro srovnání, CMC se stupněm substituce 0,6 více přispívá ke zvýšení pevnosti papíru.
5 Závěr
5.1 Hodnota pH suspenzního mokrého konce systému má důležitý vliv na pevnost listu papíru vylepšeného CMC.Když je pH v rozmezí 6,5 až 8,5, přidání CMC může mít dobrý zpevňující účinek a zpevnění CMC je vhodné pro výrobu neutrálního papíru.
5.2 Množství CMC má velký vliv na zpevnění CMC papíru.Se zvýšením obsahu CMC se nejprve zvýšila pevnost v tahu, odolnost proti roztržení a pevnost v roztržení archu papíru a poté měla tendenci být relativně stabilní, zatímco odolnost v ohybu vykazovala trend nejprve se zvyšovat a poté klesat.Když je dávka 0,12 %, lze dosáhnout zjevného efektu zpevnění papíru.
Molekulová hmotnost 5,3 CMC má také významný vliv na zpevňující účinek papíru.CMC s viskozitou 400-600 mPa·s může dosáhnout dobrého zpevnění plechu.
5.4 Stupeň substituce CMC má vliv na zpevňující účinek papíru.CMC se stupněm substituce 0,6 a 0,9 může samozřejmě zlepšit výkon papíru.Zesilující účinek CMC se stupněm substituce 0,6 je lepší než účinek CMC se stupněm substituce 0,9.
Čas odeslání: 28. ledna 2023