Karboksümetüültselluloos (Carboxy Methyl Cellulose, CMC) on loodusliku tselluloosi eetri derivaat.See on valge või kergelt kollakas pulber.See on vees lahustuv anioonne pindaktiivne aine.See on lõhnatu, maitsetu, mittetoksiline ja suurepäraselt vees lahustuv., Viskoossus, emulgeerimine, difusioon, ensüümiresistentsus, stabiilsus ja keskkonnasõbralikkus, CMC-d kasutatakse laialdaselt paberitootmises, tekstiilis, trükkimises ja värvimises, naftas, rohelises põllumajanduses ja polümeeriväljadel.Paberitööstuses on CMC-d laialdaselt kasutatud pinnaliimides ja katteliimides juba aastaid, kuid seda ei ole hästi välja töötatud ega kasutatud paberitootmise märgotsa tugevdava ainena.
Tselluloosi pind on negatiivselt laetud, mistõttu anioonsed polüelektrolüüdid seda üldiselt ei adsorbeeri.Uuringud on aga näidanud, et CMC-d saab kinnitada elementaarse kloorivaba pleegitusmassi (ECF) pinnale, mis võib suurendada paberi tugevust;lisaks on CMC ka dispergeeriv aine, mis võib parandada kiudude hajumist suspensioonis, tuues seeläbi paberi ühtluse.Kraadi parandamine suurendab ka paberi füüsilist tugevust;pealegi moodustab CMC karboksüülrühm paberi tugevuse suurendamiseks vesiniksideme kiul oleva tselluloosi hüdroksüülrühmaga.Armeeritud paberi tugevus on seotud CMC adsorptsiooni astme ja jaotumisega kiu pinnal ning CMC adsorptsiooni tugevus ja jaotus kiu pinnal on seotud asendusastmega (DS) ja polümerisatsiooniastmega (DP). CMC-st;kiu laeng, peksmisaste ja pH, keskkonna ioontugevus jne mõjutavad kõik CMC adsorptsiooni kogust kiu pinnal, mõjutades seega paberi tugevust.
See artikkel keskendub CMC märgotsa lisamisprotsessi mõjule ja selle omadustele paberi tugevuse suurendamisele, et hinnata CMC kasutuspotentsiaali paberitootmise märgotsa tugevdava ainena ning luua alus CMC pealekandmiseks ja sünteesiks. paberi valmistamise märg-otsas.
1. CMC lahuse valmistamine
Kaaluge täpselt 5,0 g CMC-d (absoluutselt kuiv, muudetud puhtaks CMC-ks), lisage see aeglaselt segades (500 r/min) 600 ml (50 °C) destilleeritud veele, jätkake segamist (20 min), kuni lahus on selge, ja laske sellel. jahutage toatemperatuurini, kasutage 1-liitrist mõõtekolbi konstantse mahuni, et valmistada CMC vesilahus kontsentratsiooniga 5,0 g/l, ja laske sellel 24 tundi toatemperatuuril jahedas seista hilisemaks kasutamiseks.
Arvestades tegelikku tööstuslikku rakendust (neutraalne paberi valmistamine) ja CMC võimendusefekti, siis kui pH on 7,5, suureneb paberilehe tõmbeindeks, purunemisindeks, rebenemisindeks ja voltimiskindlus vastavalt 16,4 võrra võrreldes tooriku kontrolli vastava tugevusega. näidis.%, 21,0%, 13,2% ja 75%, millel on ilmselge paberit parandav efekt.Valige järgneva CMC lisamise pH väärtuseks pH 7,5.
2. CMC annuse mõju paberilehe täiustamisele
Lisage NX-800AT karboksümetüültselluloos, annus on 0,12%, 0,20%, 0,28%, 0,36%, 0,44% (absoluutse kuiva paberimassi jaoks).Samadel muudel tingimustel kasutati kontrollproovina tühja katset ilma CMC lisamiseta.
Kui CMC sisaldus on 0,12%, näitavad tulemused, et paberilehe tõmbeindeks, purunemisindeks, rebenemisindeks ja voltimistugevus on võrreldes tühiprooviga suurenenud vastavalt 15,2%, 25,9%, 10,6% ja 62,5%.On näha, et tööstuslikku tegelikkust arvestades on ideaalne võimendusefekt siiski saavutatav, kui valitakse CMC väike annus (0,12%).
3. CMC molekulmassi mõju paberilehe tugevnemisele
Teatud tingimustel esindab CMC viskoossus suhteliselt selle molekulmassi suurust, st polümerisatsiooniastet.Lisades paberimaterjali suspensioonile CMC, mõjutab CMC viskoossus oluliselt kasutusefekti.
Lisage vastavalt 0,2% NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT karboksümetüültselluloosi testitulemusi, viskoossus on 0, mis tähendab tühja proovi.
Kui CMC viskoossus on 400–600 mPa•s, võib CMC lisamine saavutada hea tugevdava efekti.
4. Asendusastme mõju CMC-ga täiustatud paberi tugevusele
Märg otsa lisatud CMC asendusaste on vahemikus 0,40 kuni 0,90.Mida suurem on asendusaste, seda parem on asendamise ühtlus ja lahustuvus ning ühtlasem on interaktsioon kiuga, kuid vastavalt suureneb ka negatiivne laeng, mis mõjutab CMC ja kiu vahelist kombinatsiooni [11].Lisage vastavalt 0,2% sama viskoossusega NX-800 ja NX-800AT karboksümetüültselluloosi, tulemused on näidatud joonisel 4.
Lõhkemistugevus, rebenemistugevus ja voltimistugevus vähenevad kõik koos CMC asendusastme suurenemisega ja saavutavad maksimumi, kui asendusaste on 0,6, mida suurendatakse vastavalt 21,0%, 13,2% ja 75% võrreldes tühiprooviga.Võrdluseks, CMC, mille asendusaste on 0,6, soodustab paberi tugevuse suurendamist.
5 Järeldus
5.1 Läga märja otsa süsteemi pH-l on oluline mõju CMC-ga täiustatud paberilehe tugevusele.Kui pH on vahemikus 6,5–8,5, võib CMC lisamine avaldada head tugevdavat toimet ja CMC tugevdamine sobib neutraalseks paberitootmiseks.
5.2 CMC kogusel on suur mõju CMC paberi tugevnemisele.CMC sisalduse suurenemisega suurenesid paberilehe tõmbetugevus, purunemiskindlus ja rebenemistugevus esmalt ja kippusid seejärel olema suhteliselt stabiilsed, samas kui voltimisvastupidavus näitas suundumust kõigepealt suureneda ja seejärel väheneda.Kui annus on 0,12%, saavutatakse ilmselge paberit tugevdav toime.
5,3CMC molekulmassil on samuti oluline mõju paberi tugevdavale toimele.CMC viskoossusega 400-600 mPa·s võib saavutada hea lehe tugevdamise.
5.4 CMC asendamise aste mõjutab paberi tugevdavat mõju.CMC asendusastmega 0,6 ja 0,9 võib ilmselt parandada paberi tugevust.0,6 asendusastmega CMC võimendusefekt on parem kui 0,9 asendusastmega CMC oma.
Postitusaeg: 28.01.2023