Carboxymethylcellulose verstärkt

Carboxymethylcellulose (Carboxy Methyl Cellulose, CMC) ist ein Etherderivat natürlicher Cellulose.Es ist weißes oder leicht gelbes Pulver.Es ist ein wasserlösliches anionisches Tensid.Es ist geruchs- und geschmacksneutral, ungiftig und weist eine ausgezeichnete Wasserlöslichkeit auf., Viskosität, Emulgierung, Diffusion, Enzymresistenz, Stabilität und Umweltfreundlichkeit, CMC wird häufig in den Bereichen Papierherstellung, Textil, Druck und Färberei, Erdöl, grüne Landwirtschaft und Polymerbereiche eingesetzt.In der Papierindustrie wird CMC seit vielen Jahren häufig in Oberflächenleimungsmitteln und Beschichtungsklebstoffen verwendet, es wurde jedoch noch nicht gut entwickelt und als Mittel zur Verstärkung der Nasspartie bei der Papierherstellung eingesetzt.

Die Oberfläche von Zellulose ist negativ geladen, daher wird sie von anionischen Polyelektrolyten im Allgemeinen nicht adsorbiert.Studien haben jedoch gezeigt, dass CMC an der Oberfläche von Zellstoff mit elementarer chlorfreier Bleiche (ECF) anhaften kann, was die Festigkeit des Papiers erhöhen kann;Darüber hinaus ist CMC auch ein Dispergiermittel, das die Faserverteilung in der Suspension verbessern und so für eine gleichmäßigere Papierqualität sorgen kann.Durch die Verbesserung des Abschlusses erhöht sich auch die physikalische Festigkeit der Arbeit;Darüber hinaus bildet die Carboxylgruppe am CMC eine Wasserstoffbindung mit der Hydroxylgruppe der Cellulose auf der Faser, um die Festigkeit des Papiers zu erhöhen.Die Stärke des verstärkten Papiers hängt vom Grad und der Verteilung der CMC-Adsorption auf der Faseroberfläche ab, und die Stärke und Verteilung der CMC-Adsorption auf der Faseroberfläche hängen vom Substitutionsgrad (DS) und dem Polymerisationsgrad (DP) ab. von CMC;Die Ladung, der Mahlgrad und der pH-Wert der Faser, die Ionenstärke des Mediums usw. wirken sich alle auf die Adsorptionsmenge von CMC auf der Faseroberfläche und damit auf die Festigkeit des Papiers aus.

Dieses Papier konzentriert sich auf den Einfluss des CMC-Nasspartie-Zugabeprozesses und seiner Eigenschaften auf die Verbesserung der Papierfestigkeit, um das Anwendungspotenzial von CMC als Nasspartie-Verstärkungsmittel für die Papierherstellung zu bewerten und eine Grundlage für die Anwendung und Synthese von CMC zu schaffen im Nassteil der Papierherstellung.

1. Vorbereitung der CMC-Lösung

Wiegen Sie 5,0 g CMC (absolut trocken, umgewandelt in reines CMC) genau ab, geben Sie es langsam unter Rühren (500 U/min) zu 600 ml (50 °C) destilliertem Wasser, rühren Sie weiter (20 Minuten), bis die Lösung klar ist, und lassen Sie es stehen Auf Raumtemperatur abkühlen lassen, mit einem 1-Liter-Messkolben bis zum Erreichen eines konstanten Volumens eine wässrige CMC-Lösung mit einer Konzentration von 5,0 g/L herstellen und diese zur späteren Verwendung 24 Stunden lang an einem kühlen Ort bei Raumtemperatur stehen lassen.

Unter Berücksichtigung der tatsächlichen industriellen Anwendung (neutrale Papierherstellung) und der CMC-Verstärkungswirkung werden bei einem pH-Wert von 7,5 der Zugindex, der Berstindex, der Reißindex und die Faltfestigkeit des Papierblatts um jeweils 16,4 im Vergleich zur entsprechenden Festigkeit der Blindkontrolle erhöht Probe.%, 21,0 %, 13,2 % und 75 %, mit offensichtlichem Papierveredelungseffekt.Als pH-Wert für die anschließende CMC-Zugabe wählen Sie pH 7,5.

2. Auswirkung der CMC-Dosierung auf die Papierblattverbesserung

Fügen Sie NX-800AT Carboxymethylcellulose hinzu, die Dosierung beträgt 0,12 %, 0,20 %, 0,28 %, 0,36 %, 0,44 % (für absolut trockenen Zellstoff).Unter den gleichen anderen Bedingungen wurde die Blindprobe ohne Zugabe von CMC als Kontrollprobe verwendet.

Bei einem CMC-Gehalt von 0,12 % zeigen die Ergebnisse, dass der Zugindex, der Berstindex, der Reißindex und die Faltfestigkeit des Papierblatts im Vergleich zur Blindprobe um 15,2 %, 25,9 %, 10,6 % bzw. 62,5 % erhöht sind.Es ist ersichtlich, dass angesichts der industriellen Realität der ideale Verstärkungseffekt immer noch erzielt werden kann, wenn die niedrige CMC-Dosierung (0,12 %) gewählt wird.

3. Die Auswirkung des CMC-Molekulargewichts auf die Papierblattverfestigung

Unter bestimmten Bedingungen repräsentiert die Viskosität von CMC relativ die Größe seines Molekulargewichts, also den Polymerisationsgrad.Durch die Zugabe von CMC zur Papierstoffsuspension hat die Viskosität von CMC einen erheblichen Einfluss auf den Anwendungseffekt.

Fügen Sie jeweils 0,2 % NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT Carboxymethylcellulose-Testergebnisse hinzu, die Viskosität ist 0, was eine leere Probe bedeutet.

Wenn die Viskosität von CMC 400–600 mPa·s beträgt, kann durch die Zugabe von CMC eine gute Verstärkungswirkung erzielt werden.

4. Auswirkung des Substitutionsgrads auf die Festigkeit von CMC-verstärktem Papier

Der Substitutionsgrad des dem Nassteil zugesetzten CMC wird auf einen Wert zwischen 0,40 und 0,90 eingestellt.Je höher der Substitutionsgrad, desto besser ist die Gleichmäßigkeit und Löslichkeit der Substitution und desto gleichmäßiger ist die Wechselwirkung mit der Faser. Allerdings nimmt auch die negative Ladung entsprechend zu, was sich auf die Kombination zwischen CMC und der Faser auswirkt [11].Fügen Sie jeweils 0,2 % NX-800- und NX-800AT-Carboxymethylcellulose mit derselben Viskosität hinzu. Die Ergebnisse sind in Abbildung 4 dargestellt.

Die Berstfestigkeit, die Reißfestigkeit und die Faltfestigkeit nehmen alle mit zunehmendem CMC-Substitutionsgrad ab und erreichen ihr Maximum, wenn der Substitutionsgrad 0,6 beträgt, was im Vergleich zur Blindprobe jeweils um 21,0 %, 13,2 % und 75 % erhöht ist.Im Vergleich dazu ist CMC mit einem Substitutionsgrad von 0,6 förderlicher für die Verbesserung der Papierfestigkeit.

5. Schlussfolgerung

5.1 Der pH-Wert des Schlamm-Nassendsystems hat einen wichtigen Einfluss auf die Festigkeit des CMC-verstärkten Papierblatts.Wenn der pH-Wert im Bereich von 6,5 bis 8,5 liegt, kann die Zugabe von CMC eine gute Festigungswirkung erzielen, und die CMC-Festigung ist für die neutrale Papierherstellung geeignet.

5.2 Die Menge an CMC hat großen Einfluss auf die Festigkeit von CMC-Papier.Mit der Erhöhung des CMC-Gehalts nahmen die Zugfestigkeit, die Berstfestigkeit und die Reißfestigkeit des Papierblatts zunächst zu und blieben dann tendenziell relativ stabil, während die Faltfestigkeit einen Trend zeigte, der zunächst zunahm und dann abnahm.Bei einer Dosierung von 0,12 % kann der offensichtliche Papierverfestigungseffekt erzielt werden.

Auch das Molekulargewicht von 5,3CMC hat einen erheblichen Einfluss auf die Festigungswirkung des Papiers.CMC mit einer Viskosität von 400–600 mPa·s kann eine gute Blechverfestigung erzielen.

5.4 Der Grad der CMC-Substitution hat Einfluss auf die verstärkende Wirkung des Papiers.Das CMC mit einem Substitutionsgrad von 0,6 und 0,9 kann offensichtlich die Papierfestigkeitsleistung verbessern.Der Verstärkungseffekt von CMC mit einem Substitutionsgrad von 0,6 ist besser als der von CMC mit einem Substitutionsgrad von 0,9.