A carboximetilcelulosa (carboximetilcelulosa, CMC) é un derivado éter da celulosa natural.É un po branco ou lixeiramente amarelo.É un tensioactivo aniónico soluble en auga.É inodoro, insípido, non tóxico e ten unha excelente solubilidade en auga., Viscosidade, emulsificación, difusión, resistencia enzimática, estabilidade e respetuoso do medio ambiente, CMC é amplamente utilizado na fabricación de papel, téxtil, impresión e tingimento, petróleo, agricultura verde e campos de polímeros.Na industria do papel, a CMC foi amplamente utilizada en axentes de encolado de superficies e adhesivos de revestimento durante moitos anos, pero non foi ben desenvolvida e aplicada como axente de reforzo de extremo húmido para a fabricación de papel.
A superficie da celulosa está cargada negativamente, polo que os polielectrolitos aniónicos xeralmente non a adsorben.Non obstante, os estudos demostraron que a CMC pódese unir á superficie da pasta de branqueamento sen cloro elemental (ECF), o que pode aumentar a resistencia do papel;Ademais, CMC tamén é un dispersante, que pode mellorar a dispersión das fibras na suspensión, aportando así a uniformidade do papel.A mellora da titulación tamén aumenta a resistencia física do papel;ademais, o grupo carboxilo da CMC formará un enlace de hidróxeno co grupo hidroxilo da celulosa da fibra para aumentar a resistencia do papel.A resistencia do papel reforzado está relacionada co grao e distribución da adsorción de CMC na superficie da fibra, e a forza e distribución da adsorción de CMC na superficie da fibra están relacionadas co grao de substitución (DS) e o grao de polimerización (DP). de CMC;a carga, o grao de batida e o pH da fibra, a forza iónica do medio, etc. afectarán á cantidade de adsorción de CMC na superficie da fibra, afectando así a resistencia do papel.
Este traballo céntrase na influencia do proceso de adición de extremos húmidos CMC e as súas características na mellora da resistencia do papel, co fin de avaliar o potencial de aplicación de CMC como axente de reforzo do extremo húmido da fabricación de papel e proporcionar unha base para a aplicación e síntese de CMC. na zona húmida de fabricación de papel.
1. Preparación da solución CMC
Pese con precisión 5,0 g de CMC (absolutamente seco, convertido en CMC puro), engádeo lentamente a 600 ml (50 °C) de auga destilada baixo axitación (500 r/min), continúe a mexendo (20 min) ata que a solución estea clara e déixaa. arrefriar a temperatura ambiente, usar un matraz aforado de 1 litro a volume constante para preparar unha solución acuosa CMC cunha concentración de 5,0 g/l e deixar repousar nun lugar fresco a temperatura ambiente durante 24 horas para o seu uso posterior.
Tendo en conta a aplicación industrial real (fabricación de papel neutro) e o efecto de mellora da CMC, cando o pH é 7,5, o índice de tracción, o índice de explosión, o índice de rotura e a resistencia ao dobramento da folla de papel increméntanse respectivamente en 16,4 en relación á forza correspondente do control en branco. mostra.%, 21,0%, 13,2% e 75%, con evidente efecto de mellora do papel.Seleccione pH 7,5 como valor de pH para a posterior adición de CMC.
2. Efecto da dosificación de CMC na mellora da folla de papel
Engade carboximetil celulosa NX-800AT, a dosificación é de 0,12%, 0,20%, 0,28%, 0,36%, 0,44% (para pulpa seca absoluta).Nas mesmas outras condicións, utilizouse o branco sen engadir CMC como mostra de control.
Cando o contido de CMC é do 0,12%, os resultados mostran que o índice de tracción, o índice de explosión, o índice de rotura e a resistencia ao dobramento da folla de papel aumentan nun 15,2%, 25,9%, 10,6% e 62,5% respectivamente en comparación coa mostra en branco.Pódese ver que tendo en conta a realidade industrial, aínda se pode obter o efecto de mellora ideal cando se selecciona a baixa dosificación de CMC (0,12%).
3. O efecto do peso molecular CMC no reforzo da folla de papel
En determinadas condicións, a viscosidade do CMC representa relativamente o tamaño do seu peso molecular, é dicir, o grao de polimerización.Engadindo CMC á suspensión de papel, a viscosidade do CMC ten un impacto significativo no efecto de uso.
Engade 0,2% dos resultados das probas de carboximetilcelulosa NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT respectivamente, a viscosidade é 0 significa mostra en branco.
Cando a viscosidade de CMC é de 400 ~ 600 mPa•s, a adición de CMC pode conseguir un bo efecto de reforzo.
4. Efecto do grao de substitución sobre a resistencia do papel mellorado con CMC
O grao de substitución de CMC engadido ao extremo húmido contrólase entre 0,40 e 0,90.Canto maior sexa o grao de substitución, mellor será a uniformidade e solubilidade da substitución, e máis uniforme será a interacción coa fibra, pero a carga negativa tamén aumenta en consecuencia, o que afectará a combinación entre CMC e fibra [11].Engade 0,2% de carboximetil celulosa NX-800 e NX-800AT coa mesma viscosidade respectivamente, os resultados móstranse na Figura 4.
A forza de rotura, a resistencia á rotura e a resistencia ao dobramento diminúen co aumento do grao de substitución CMC e alcanzan o máximo cando o grao de substitución é de 0,6, que aumentan respectivamente un 21,0%, 13,2% e 75% en comparación coa mostra en branco.En comparación, CMC cun grao de substitución de 0,6 é máis propicio para mellorar a resistencia do papel.
5 Conclusión
5.1 O pH do sistema de extremo húmido da suspensión ten unha influencia importante na resistencia da folla de papel mellorada con CMC.Cando o pH está no rango de 6,5 a 8,5, a adición de CMC pode exercer un bo efecto de fortalecemento e o fortalecemento de CMC é adecuado para a fabricación de papel neutro.
5.2 A cantidade de CMC ten unha gran influencia no fortalecemento do papel CMC.Co aumento do contido de CMC, a resistencia á tracción, a resistencia á rotura e á rotura da folla de papel aumentaron primeiro e despois tenden a ser relativamente estables, mentres que a resistencia ao dobramento mostrou unha tendencia a aumentar primeiro e despois a diminuír.Cando a dosificación é do 0,12%, pódese obter o efecto de reforzo do papel obvio.
O peso molecular de 5.3CMC tamén ten un impacto significativo no efecto de fortalecemento do papel.CMC cunha viscosidade de 400-600 mPa·s pode conseguir un bo reforzo da folla.
5.4 O grao de substitución de CMC ten un impacto no efecto reforzo do papel.O CMC co grao de substitución de 0,6 e 0,9 obviamente pode mellorar o rendemento da resistencia do papel.O efecto de mellora de CMC cun grao de substitución de 0,6 é mellor que o de CMC cun grao de substitución de 0,9.
Hora de publicación: 28-xan-2023