કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝ પ્રબલિત

કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝ (કાર્બોક્સી મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ, સીએમસી) કુદરતી સેલ્યુલોઝનું ઈથર વ્યુત્પન્ન છે.તે સફેદ અથવા સહેજ પીળો પાવડર છે.તે પાણીમાં દ્રાવ્ય એનિઓનિક સર્ફેક્ટન્ટ છે.તે ગંધહીન, સ્વાદહીન, બિન-ઝેરી છે અને પાણીમાં ઉત્તમ દ્રાવ્યતા ધરાવે છે., સ્નિગ્ધતા, ઇમલ્સિફિકેશન, પ્રસરણ, એન્ઝાઇમ પ્રતિકાર, સ્થિરતા અને પર્યાવરણીય મિત્રતા, CMC નો વ્યાપકપણે પેપરમેકિંગ, ટેક્સટાઇલ, પ્રિન્ટિંગ અને ડાઇંગ, પેટ્રોલિયમ, ગ્રીન એગ્રીકલ્ચર અને પોલિમર ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગ થાય છે.કાગળ ઉદ્યોગમાં, સીએમસીનો ઉપયોગ સપાટીના કદ બદલવાના એજન્ટો અને કોટિંગ એડહેસિવ્સમાં ઘણા વર્ષોથી વ્યાપકપણે કરવામાં આવે છે, પરંતુ તે પેપરમેકિંગ વેટ-એન્ડ મજબૂતીકરણ એજન્ટ તરીકે સારી રીતે વિકસિત અને લાગુ કરવામાં આવ્યું નથી.

સેલ્યુલોઝની સપાટી નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરવામાં આવે છે, તેથી, એનિઓનિક પોલિઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ સામાન્ય રીતે તેને શોષી શકતા નથી.જો કે, અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે સીએમસીને એલિમેન્ટલ ક્લોરિન-ફ્રી બ્લીચિંગ (ECF) પલ્પની સપાટી સાથે જોડી શકાય છે, જે કાગળની મજબૂતાઈમાં વધારો કરી શકે છે;વધુમાં, CMC એક વિખેરનાર પણ છે, જે સસ્પેન્શનમાં ફાઇબરના વિખેરવામાં સુધારો કરી શકે છે, જેનાથી કાગળની સમાનતા આવે છે.ડિગ્રીની સુધારણાથી કાગળની શારીરિક શક્તિ પણ વધે છે;વધુમાં, CMC પરનું કાર્બોક્સિલ જૂથ કાગળની મજબૂતાઈ વધારવા માટે ફાઈબર પરના સેલ્યુલોઝના હાઈડ્રોક્સિલ જૂથ સાથે હાઈડ્રોજન બોન્ડ બનાવશે.પ્રબલિત કાગળની મજબૂતાઈ ફાઈબર સપાટી પર CMC શોષણની ડિગ્રી અને વિતરણ સાથે સંબંધિત છે, અને ફાઈબર સપાટી પર CMC શોષણની મજબૂતાઈ અને વિતરણ અવેજીની ડિગ્રી (DS) અને પોલિમરાઇઝેશનની ડિગ્રી (DP) સાથે સંબંધિત છે. CMC ના;ફાઈબરનો ચાર્જ, બીટીંગ ડીગ્રી અને pH, માધ્યમની આયનીય તાકાત વગેરે તમામ ફાઈબર સપાટી પરના CMC ના શોષણની માત્રાને અસર કરશે, આમ કાગળની મજબૂતાઈને અસર કરશે.

આ પેપર સીએમસી વેટ-એન્ડ એડિશન પ્રક્રિયાના પ્રભાવ અને પેપરની મજબૂતાઈ વધારવા પરની તેની લાક્ષણિકતાઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જેથી પેપરમેકિંગ વેટ-એન્ડ મજબૂતીકરણ એજન્ટ તરીકે સીએમસીની એપ્લિકેશન સંભવિતતાનું મૂલ્યાંકન કરી શકાય અને સીએમસીના ઉપયોગ અને સંશ્લેષણ માટે આધાર પૂરો પાડે. પેપરમેકિંગ વેટ-એન્ડમાં.

1. CMC સોલ્યુશનની તૈયારી

5.0 ગ્રામ સીએમસીનું ચોક્કસ વજન કરો (એકદમ શુષ્ક, શુદ્ધ સીએમસીમાં રૂપાંતરિત), ધીમે ધીમે તેને 600ml (50°C) નિસ્યંદિત પાણીમાં હલાવો (500r/min), હલાવો (20min) જ્યાં સુધી સોલ્યુશન સ્પષ્ટ ન થાય ત્યાં સુધી ચાલુ રાખો અને તેને થવા દો. ઓરડાના તાપમાને ઠંડુ કરો, 5.0g/L ની સાંદ્રતા સાથે CMC જલીય દ્રાવણ તૈયાર કરવા માટે સતત વોલ્યુમ માટે 1L વોલ્યુમેટ્રિક ફ્લાસ્કનો ઉપયોગ કરો, અને પછીના ઉપયોગ માટે તેને ઓરડાના તાપમાને 24 કલાક માટે ઠંડી જગ્યાએ ઊભા રહેવા દો.

વાસ્તવિક ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન (તટસ્થ પેપરમેકિંગ) અને CMC ઉન્નતીકરણ અસરને ધ્યાનમાં લેતા, જ્યારે pH 7.5 હોય, ત્યારે ટેન્સાઈલ ઈન્ડેક્સ, બર્સ્ટ ઈન્ડેક્સ, ટિયર ઈન્ડેક્સ અને પેપર શીટની ફોલ્ડિંગ સહનશક્તિ અનુક્રમે ખાલી નિયંત્રણની અનુરૂપ શક્તિની તુલનામાં 16.4 વધે છે. નમૂના%, 21.0%, 13.2% અને 75%, સ્પષ્ટ પેપર એન્હાન્સમેન્ટ અસર સાથે.અનુગામી CMC ઉમેરા માટે pH મૂલ્ય તરીકે pH 7.5 પસંદ કરો.

2. પેપર શીટ એન્હાન્સમેન્ટ પર CMC ડોઝની અસર

NX-800AT carboxymethyl સેલ્યુલોઝ ઉમેરો, માત્રા 0.12%, 0.20%, 0.28%, 0.36%, 0.44% (સંપૂર્ણ સૂકા પલ્પ માટે) છે.સમાન અન્ય શરતો હેઠળ, CMC ઉમેર્યા વિના ખાલી જગ્યાનો ઉપયોગ નિયંત્રણ નમૂના તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો.

જ્યારે CMC સામગ્રી 0.12% હોય છે, પરિણામો દર્શાવે છે કે કોરા નમૂનાની સરખામણીમાં ટેન્સાઈલ ઈન્ડેક્સ, બર્સ્ટ ઈન્ડેક્સ, ટિયર ઈન્ડેક્સ અને પેપર શીટની ફોલ્ડિંગ તાકાત અનુક્રમે 15.2%, 25.9%, 10.6% અને 62.5% વધી છે.તે જોઈ શકાય છે કે ઔદ્યોગિક વાસ્તવિકતાને ધ્યાનમાં લેતા, CMC (0.12%) ની ઓછી માત્રા પસંદ કરવામાં આવે ત્યારે આદર્શ વૃદ્ધિની અસર હજુ પણ મેળવી શકાય છે.

3. પેપર શીટને મજબૂત કરવા પર CMC મોલેક્યુલર વેઇટની અસર

ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, CMC ની સ્નિગ્ધતા પ્રમાણમાં તેના પરમાણુ વજનના કદને રજૂ કરે છે, એટલે કે, પોલિમરાઇઝેશનની ડિગ્રી.પેપર સ્ટોક સસ્પેન્શનમાં CMC ઉમેરવાથી, CMC ની સ્નિગ્ધતા ઉપયોગની અસર પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે.

અનુક્રમે 0.2% NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT carboxymethyl સેલ્યુલોઝ પરીક્ષણ પરિણામો ઉમેરો, સ્નિગ્ધતા 0 એટલે ખાલી નમૂના છે.

જ્યારે CMC ની સ્નિગ્ધતા 400～600mPa•s હોય, ત્યારે CMCનો ઉમેરો સારી રિઇન્ફોર્સિંગ અસર પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

4. સીએમસી-ઉન્નત પેપરની મજબૂતાઈ પર અવેજીની ડિગ્રીની અસર

ભીના અંતમાં ઉમેરવામાં આવેલ CMC ના અવેજીની ડિગ્રી 0.40 અને 0.90 ની વચ્ચે નિયંત્રિત થાય છે.અવેજીનું પ્રમાણ જેટલું ઊંચું હશે, તેટલી સારી અવેજી એકરૂપતા અને દ્રાવ્યતા, અને ફાઈબર સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વધુ સમાન હશે, પરંતુ તે મુજબ નકારાત્મક ચાર્જ પણ વધે છે, જે CMC અને ફાઈબર [11] વચ્ચેના સંયોજનને અસર કરશે.સમાન સ્નિગ્ધતા સાથે અનુક્રમે NX-800 અને NX-800AT કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝના 0.2% ઉમેરો, પરિણામો આકૃતિ 4 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે.

બર્સ્ટિંગ સ્ટ્રેન્થ, ટિયર સ્ટ્રેન્થ અને ફોલ્ડિંગ સ્ટ્રેન્થ આ બધું CMC અવેજી ડિગ્રીના વધારા સાથે ઘટે છે અને જ્યારે રિપ્લેસમેન્ટ ડિગ્રી 0.6 હોય ત્યારે મહત્તમ સુધી પહોંચે છે, જે કોરા નમૂનાની સરખામણીમાં અનુક્રમે 21.0%, 13.2% અને 75% વધે છે.સરખામણીમાં, 0.6 ની અવેજીની ડિગ્રી સાથે CMC કાગળની મજબૂતાઈ વધારવા માટે વધુ અનુકૂળ છે.

5 નિષ્કર્ષ

5.1 સ્લરી વેટ એન્ડ સિસ્ટમનો pH CMC-ઉન્નત પેપર શીટની મજબૂતાઈ પર મહત્વપૂર્ણ પ્રભાવ ધરાવે છે.જ્યારે pH 6.5 થી 8.5 ની રેન્જમાં હોય, ત્યારે CMCનો ઉમેરો સારી મજબૂતીકરણની અસર કરી શકે છે, અને CMC મજબૂતીકરણ તટસ્થ પેપરમેકિંગ માટે યોગ્ય છે.

5.2 CMC પેપરના મજબૂતીકરણ પર CMC ની માત્રાનો મોટો પ્રભાવ છે.CMC સામગ્રીના વધારા સાથે, પેપર શીટની તાણ શક્તિ, વિસ્ફોટ પ્રતિકાર અને આંસુની શક્તિ પહેલા વધી અને પછી પ્રમાણમાં સ્થિર રહેવાનું વલણ ધરાવે છે, જ્યારે ફોલ્ડિંગ સહનશક્તિ પહેલા વધતા અને પછી ઘટવાનું વલણ દર્શાવે છે.જ્યારે ડોઝ 0.12% હોય છે, ત્યારે સ્પષ્ટ કાગળ મજબૂતીકરણની અસર મેળવી શકાય છે.

5.3CMC નું પરમાણુ વજન પણ કાગળની મજબૂતીકરણની અસર પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે.400-600mPa·s ની સ્નિગ્ધતા સાથે CMC સારી શીટ મજબૂતીકરણ પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

5.4 સીએમસી અવેજીની ડિગ્રી પેપરની મજબૂત અસર પર અસર કરે છે.0.6 અને 0.9 ની અવેજી ડિગ્રી સાથે સીએમસી સ્પષ્ટપણે પેપરની મજબૂતી કામગીરીમાં સુધારો કરી શકે છે.0.6 ની અવેજી ડિગ્રી સાથે CMC ની ઉન્નતીકરણ અસર 0.9 ની અવેજી ડિગ્રી સાથે CMC કરતા વધુ સારી છે.