카르복시메틸 셀룰로오스(Carboxy Methyl Cellulose, CMC)는 천연 셀룰로오스의 에테르 유도체입니다.흰색 또는 약간 노란색의 분말이다.수용성 음이온 계면활성제입니다.무취, 무미, 무독성이며 수용성이 우수합니다., 점도, 유화, 확산, 효소 저항성, 안정성 및 환경 친화성인 CMC는 제지, 섬유, 인쇄 및 염색, 석유, 녹색 농업 및 고분자 분야에서 널리 사용됩니다.제지 산업에서 CMC는 수년 동안 표면 사이징제 및 코팅 접착제에 널리 사용되어 왔지만 제지 습윤 강화제로는 잘 개발 및 적용되지 않았습니다.
셀룰로오스의 표면은 음전하를 띠므로 음이온 고분자 전해질은 일반적으로 이를 흡착하지 않습니다.그러나 연구에 따르면 CMC는 무염소 표백(ECF) 펄프 표면에 부착되어 종이의 강도를 높일 수 있는 것으로 나타났습니다.또한 CMC는 현탁액 내 섬유의 분산을 향상시켜 종이를 균일하게 만드는 분산제이기도 합니다.정도가 향상되면 종이의 물리적 강도도 높아집니다.더욱이 CMC의 카르복실기는 섬유에 있는 셀룰로오스의 수산기와 수소 결합을 형성하여 종이의 강도를 증가시킵니다.강화종이의 강도는 섬유 표면의 CMC 흡착 정도 및 분포와 관련이 있으며, 섬유 표면의 CMC 흡착 강도 및 분포는 치환도(DS) 및 중합도(DP)와 관련이 있습니다. CMC의;섬유의 전하, 고해 정도 및 pH, 매체의 이온 강도 등은 모두 섬유 표면의 CMC 흡착량에 영향을 미치므로 종이의 강도에 영향을 미칩니다.
본 논문은 제지 웨트엔드 강화제로서 CMC의 응용 가능성을 평가하고 CMC의 응용 및 합성을 위한 기초를 제공하기 위해 CMC 웨트엔드 첨가 공정과 그 특성이 종이 강도 향상에 미치는 영향에 중점을 두고 있습니다. 제지 웨트엔드에서.
1. CMC 용액 준비
CMC(절전 건조, 순수 CMC로 전환) 5.0g을 정밀히 달아 600ml(50°C)의 증류수에 천천히 첨가하면서(500r/min) 교반하면서 용액이 맑아질 때까지 계속 저어(20분간) 방치한다. 실온으로 식힌 후 1L 메스플라스크를 사용하여 부피를 일정하게 하여 농도 5.0g/L의 CMC 수용액을 제조하고 나중에 사용하기 위해 서늘한 곳에 실온에서 24시간 방치합니다.
실제 산업 응용(중성 제지) 및 CMC 강화 효과를 고려하면, pH가 7.5일 때 종이 시트의 인장 지수, 파열 지수, 인열 지수 및 접힘 내구성은 블랭크 대조의 해당 강도에 비해 각각 16.4 증가합니다. 견본.%, 21.0%, 13.2% 및 75%, 명백한 종이 향상 효과가 있습니다.후속 CMC 추가를 위한 pH 값으로 pH 7.5를 선택합니다.
2. 종이 시트 강화에 대한 CMC 투여량의 영향
NX-800AT 카르복시메틸 셀룰로오스를 첨가하면 복용량은 0.12%, 0.20%, 0.28%, 0.36%, 0.44%(절대 건조 펄프의 경우)입니다.다른 동일한 조건에서 CMC를 첨가하지 않은 블랭크를 대조시료로 사용하였다.
CMC 함량이 0.12%인 경우, 종이 시트의 인장 지수, 파열 지수, 인열 지수 및 접힘 강도는 블랭크 샘플에 비해 각각 15.2%, 25.9%, 10.6% 및 62.5% 증가한 것으로 나타났습니다.산업 현실을 고려하면 CMC의 저용량(0.12%)을 선택한 경우에도 이상적인 증진 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있습니다.
3. 종이 시트 강화에 대한 CMC 분자량의 영향
특정 조건에서 CMC의 점도는 상대적으로 분자량의 크기, 즉 중합도를 나타냅니다.제지 원료 현탁액에 CMC를 추가하면 CMC의 점도가 사용 효과에 상당한 영향을 미칩니다.
각각 0.2% NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT 카복시메틸 셀룰로오스 테스트 결과를 추가합니다. 점도가 0이면 블랭크 샘플을 의미합니다.
CMC의 점도가 400~600mPa·s일 때 CMC를 첨가하면 좋은 강화 효과를 얻을 수 있습니다.
4. CMC 강화종이의 강도에 대한 치환도의 영향
Wet end에 첨가되는 CMC의 치환도는 0.40~0.90 사이에서 조절된다.치환도가 높을수록 치환 균일성과 용해도가 좋아지고 섬유와의 상호작용이 더욱 균일해지지만 그에 따라 음전하도 증가하여 CMC와 섬유 사이의 결합에 영향을 미칩니다[11].점도가 동일한 NX-800과 NX-800AT 카르복시메틸셀룰로오스를 각각 0.2% 첨가하여 그 결과를 도 4에 나타내었다.
파열강도, 인열강도, 접힘강도는 모두 CMC 치환도가 증가함에 따라 감소하며, 치환도가 0.6일 때 최대에 이르며, 이는 블랭크 시료에 비해 각각 21.0%, 13.2%, 75% 증가하였다.이에 비해 치환도가 0.6인 CMC가 종이강도 향상에 더 도움이 된다.
5. 결론
5.1 슬러리 웨트 엔드 시스템의 pH는 CMC 강화 종이 시트의 강도에 중요한 영향을 미칩니다.pH가 6.5~8.5일 때 CMC를 첨가하면 좋은 강화효과를 발휘할 수 있으며, CMC 강화는 중성제지에 적합하다.
5.2 CMC의 양은 CMC종이의 강화에 큰 영향을 미친다.CMC 함량이 증가함에 따라 종이 시트의 인장강도, 파열저항 및 인열강도는 먼저 증가한 후 상대적으로 안정된 경향을 보인 반면, 접힘 내구성은 먼저 증가한 다음 감소하는 경향을 보였다.복용량이 0.12%일 때 명백한 종이 강화 효과를 얻을 수 있습니다.
5.3CMC의 분자량도 종이의 강화 효과에 중요한 영향을 미칩니다.점도가 400-600mPa·s인 CMC는 우수한 시트 강화 효과를 얻을 수 있습니다.
5.4 CMC 치환 정도는 논문의 강화 효과에 영향을 미친다.치환도가 0.6과 0.9인 CMC는 분명히 종이 강도 성능을 향상시킬 수 있습니다.치환도가 0.6인 CMC의 증진 효과는 치환도가 0.9인 CMC보다 우수합니다.
게시 시간: 2023년 1월 28일