Carboxymethylcellulose (Carboxy Methyl Cellulose, CMC) er et etherderivat af naturlig cellulose.Det er hvidt eller let gult pulver.Det er et vandopløseligt anionisk overfladeaktivt stof.Det er lugtfrit, smagløst, ikke-giftigt og har fremragende vandopløselighed., Viskositet, emulgering, diffusion, enzymresistens, stabilitet og miljøvenlighed, CMC er meget udbredt inden for papirfremstilling, tekstil, trykning og farvning, petroleum, grønt landbrug og polymerfelter.I papirindustrien har CMC været meget udbredt i overfladelimningsmidler og belægningsklæbemidler i mange år, men det er ikke blevet veludviklet og anvendt som papirfremstillingsmiddel til vådendeforstærkning.
Overfladen af cellulose er negativt ladet, derfor adsorberer anioniske polyelektrolytter det generelt ikke.Undersøgelser har dog vist, at CMC kan fastgøres til overfladen af elementært klorfri blegemasse (ECF), hvilket kan øge papirets styrke;derudover er CMC også et dispergeringsmiddel, som kan forbedre spredningen af fibre i suspensionen og derved gøre papiret jævnt.Forbedringen af graden øger også papirets fysiske styrke;desuden vil carboxylgruppen på CMC'en danne en hydrogenbinding med hydroxylgruppen i cellulosen på fiberen for at øge papirets styrke.Styrken af det forstærkede papir er relateret til graden og fordelingen af CMC-adsorption på fiberoverfladen, og styrken og fordelingen af CMC-adsorption på fiberoverfladen er relateret til graden af substitution (DS) og polymerisationsgrad (DP) af CMC;fiberens ladning, slaggrad og pH, mediets ionstyrke osv. vil alle påvirke adsorptionsmængden af CMC på fiberoverfladen og dermed påvirke papirets styrke.
Dette papir fokuserer på indflydelsen af CMC vådende tilsætningsprocessen og dens egenskaber på papirstyrkeforbedring for at evaluere anvendelsespotentialet af CMC som et papirfremstillings vådendeforstærkende middel og give et grundlag for påføring og syntese af CMC i papirfremstillingsvådkanten.
1. Fremstilling af CMC-opløsning
Vej nøjagtigt 5,0 g CMC (absolut tørt, omdannet til ren CMC), tilsæt det langsomt til 600 ml (50°C) destilleret vand under omrøring (500 r/min), fortsæt med omrøring (20 min), indtil opløsningen er klar, og lad det køl ned til stuetemperatur, brug en 1L målekolbe til konstant volumen til at fremstille en CMC-vandopløsning med en koncentration på 5,0g/L, og lad den stå et køligt sted ved stuetemperatur i 24 timer til senere brug.
I betragtning af den faktiske industrielle anvendelse (neutral papirfremstilling) og CMC-forbedringseffekten, når pH er 7,5, øges papirarkets trækindeks, sprængningsindeks, riveindeks og foldeholdbarhed med henholdsvis 16,4 i forhold til den tilsvarende styrke af råemnekontrollen. prøve.%, 21,0 %, 13,2 % og 75 %, med tydelig papirforbedringseffekt.Vælg pH 7,5 som pH-værdi for efterfølgende CMC-tilsætning.
2. Effekt af CMC-dosering på forbedring af papirark
Tilsæt NX-800AT carboxymethylcellulose, doseringen er 0,12%, 0,20%, 0,28%, 0,36%, 0,44% (for absolut tør pulp).Under de samme andre betingelser blev blindprøven uden tilsætning af CMC anvendt som kontrolprøven.
Når CMC-indholdet er 0,12%, viser resultaterne, at papirarkets trækindeks, sprængningsindeks, riveindeks og foldningsstyrke for papirarket øges med henholdsvis 15,2%, 25,9%, 10,6% og 62,5% sammenlignet med blindprøven.Det kan ses, at i betragtning af den industrielle virkelighed, kan den ideelle forstærkningseffekt stadig opnås, når den lave dosis af CMC (0,12%) vælges.
3. Effekten af CMC-molekylvægt på papirarkstyrkelse
Under visse betingelser repræsenterer viskositeten af CMC relativt størrelsen af dens molekylvægt, det vil sige graden af polymerisation.Hvis man tilføjer CMC til papiropslæmningen, har viskositeten af CMC en væsentlig indflydelse på brugseffekten.
Tilføj 0,2 % NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT carboxymethylcellulose testresultater, viskositeten er 0 betyder blindprøve.
Når viskositeten af CMC er 400~600mPa•s, kan tilføjelsen af CMC opnå en god forstærkende effekt.
4. Effekt af substitutionsgrad på styrken af CMC-forstærket papir
Substitutionsgraden af CMC tilsat til den våde ende styres mellem 0,40 og 0,90.Jo højere substitutionsgraden er, jo bedre er substitutionsensartetheden og opløseligheden, og jo mere ensartet er interaktionen med fiberen, men den negative ladning stiger også tilsvarende, hvilket vil påvirke kombinationen mellem CMC og fiberen [11].Tilsæt 0,2 % NX-800 og NX-800AT carboxymethylcellulose med henholdsvis samme viskositet, resultaterne er vist i figur 4.
Sprængstyrke, rivestyrke og foldestyrke falder alle med stigningen i CMC-substitutionsgraden og når maksimum, når substitutionsgraden er 0,6, hvilket øges med henholdsvis 21,0 %, 13,2 % og 75 % sammenlignet med blindprøven.Til sammenligning er CMC med en substitutionsgrad på 0,6 mere befordrende for at forbedre papirstyrken.
5 Konklusion
5.1 pH-værdien af gyllevådsystemet har en vigtig indflydelse på styrken af det CMC-forstærkede papirark.Når pH-værdien er i intervallet 6,5 til 8,5, kan tilsætning af CMC udøve en god styrkende effekt, og CMC-forstærkning er velegnet til neutral papirfremstilling.
5.2 Mængden af CMC har stor indflydelse på styrkelsen af CMC-papir.Med stigningen i CMC-indholdet steg papirarkets trækstyrke, sprængstyrke og rivestyrke først og havde derefter tendens til at være relativt stabilt, mens foldningsudholdenheden viste en tendens til først at stige og derefter faldende.Når doseringen er 0,12%, kan den tydelige papirstyrkende effekt opnås.
Molekylvægten på 5,3CMC har også en væsentlig indflydelse på papirets styrkende effekt.CMC med en viskositet på 400-600mPa·s kan opnå god pladeforstærkning.
5.4 Graden af CMC-substitution har betydning for papirets styrkende effekt.CMC'en med substitutionsgraden 0,6 og 0,9 kan naturligvis forbedre papirstyrkeydelsen.Forstærkningseffekten af CMC med en substitutionsgrad på 0,6 er bedre end CMC med en substitutionsgrad på 0,9.
Indlægstid: 28-jan-2023