Karboksimetilceliuliozė (Carboxy Methyl Cellulose, CMC) yra natūralios celiuliozės eterio darinys.Tai balti arba šiek tiek gelsvi milteliai.Tai vandenyje tirpi anijoninė aktyvioji paviršiaus medžiaga.Jis yra bekvapis, beskonis, netoksiškas ir puikiai tirpsta vandenyje., Klampumas, emulsinimas, difuzija, atsparumas fermentams, stabilumas ir ekologiškumas, CMC plačiai naudojamas popieriaus gamybos, tekstilės, spausdinimo ir dažymo, naftos, žaliosios žemės ūkio ir polimerų srityse.Popieriaus pramonėje CMC daugelį metų buvo plačiai naudojamas paviršiaus klijavimo priemonėse ir dangų klijuose, tačiau jis nebuvo gerai išvystytas ir naudojamas kaip popieriaus gamybos šlapiojo galo stiprinamoji medžiaga.
Celiuliozės paviršius yra neigiamai įkrautas, todėl anijoniniai polielektrolitai jos paprastai neadsorbuoja.Tačiau tyrimai parodė, kad CMC galima pritvirtinti prie elementinės bechlorės balinimo masės (ECF) paviršiaus, o tai gali padidinti popieriaus stiprumą;be to, CMC taip pat yra dispergentas, kuris gali pagerinti pluoštų dispersiją suspensijoje ir taip padaryti popierių tolygų.Patobulinus laipsnį, padidėja ir fizinis popieriaus stiprumas;be to, karboksilo grupė ant CMC sudarys vandenilinį ryšį su pluošto celiuliozės hidroksilo grupe, kad padidintų popieriaus stiprumą.Sustiprinto popieriaus stiprumas yra susijęs su CMC adsorbcijos laipsniu ir pasiskirstymu pluošto paviršiuje, o CMC adsorbcijos stiprumas ir pasiskirstymas pluošto paviršiuje yra susijęs su pakeitimo laipsniu (DS) ir polimerizacijos laipsniu (DP). CMC;pluošto krūvis, plakimo laipsnis ir pH, terpės joninis stiprumas ir kt. turės įtakos CMC adsorbcijos kiekiui pluošto paviršiuje, taigi turės įtakos popieriaus stiprumui.
Šiame darbe pagrindinis dėmesys skiriamas CMC pridėjimo šlapiuoju būdu proceso įtakai popieriaus stiprumo didinimui ir jo charakteristikoms, siekiant įvertinti CMC, kaip popieriaus gamybos šlapiojo paviršiaus stiprinamosios medžiagos, panaudojimo galimybes ir suteikti pagrindą CMC pritaikymui ir sintezei. popieriaus gamybos šlapiame gale.
1. CMC tirpalo paruošimas
Tiksliai pasverkite 5,0 g CMC (visiškai sauso, paversto grynu CMC), lėtai įpilkite į 600 ml (50 °C) distiliuoto vandens, maišydami (500 r/min.), toliau maišykite (20 min.), kol tirpalas taps skaidrus ir palikite. atvėsinkite iki kambario temperatūros, naudokite 1 l matavimo kolbą iki pastovaus tūrio, kad paruoštumėte 5,0 g/l koncentracijos CMC vandeninį tirpalą ir palikite vėsioje vietoje kambario temperatūroje 24 valandas, kad vėliau būtų galima naudoti.
Atsižvelgiant į faktinį pramoninį pritaikymą (neutralią popieriaus gamybą) ir CMC pagerinimo efektą, kai pH yra 7,5, popieriaus lapo tempimo indeksas, trūkimo indeksas, plyšimo indeksas ir lankstymo atsparumas atitinkamai padidėja 16,4, palyginti su atitinkamu tuščiojo bandinio stiprumu. mėginys.%, 21,0%, 13,2% ir 75%, su akivaizdžiu popieriaus pagerinimo efektu.Pasirinkite pH 7,5 kaip pH vertę vėlesniam CMC pridėjimui.
2. CMC dozės įtaka popieriaus lapo pagerinimui
Įpilkite NX-800AT karboksimetilceliuliozės, dozuokite 0,12%, 0,20%, 0,28%, 0,36%, 0,44% (absoliučiai sausai celiuliozei).Tomis pačiomis kitomis sąlygomis tuščiasis mėginys be CMC buvo naudojamas kaip kontrolinis mėginys.
Kai CMC kiekis yra 0,12%, rezultatai rodo, kad popieriaus lapo tempimo indeksas, plyšimo indeksas, plyšimo indeksas ir lankstymo stipris yra atitinkamai padidintas 15,2%, 25,9%, 10,6% ir 62,5%, palyginti su tuščiuoju mėginiu.Matyti, kad atsižvelgiant į pramoninę realybę, idealų stiprinimo efektą vis tiek galima gauti pasirinkus mažą CMC dozę (0,12%).
3. CMC molekulinės masės įtaka popieriaus lapo stiprinimui
Tam tikromis sąlygomis CMC klampumas santykinai atspindi jo molekulinės masės dydį, ty polimerizacijos laipsnį.Pridedant CMC į popieriaus suspensiją, CMC klampumas turi didelę įtaką naudojimo efektui.
Pridėkite atitinkamai 0,2 % NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT karboksimetilceliuliozės tyrimų rezultatų, klampumas 0 reiškia tuščiąjį mėginį.
Kai CMC klampumas yra 400–600 mPa•s, pridėjus CMC galima pasiekti gerą sustiprinimo efektą.
4. Pakeitimo laipsnio įtaka CMC pagerinto popieriaus stiprumui
CMC, pridėto prie šlapio galo, pakeitimo laipsnis reguliuojamas nuo 0,40 iki 0,90.Kuo didesnis pakeitimo laipsnis, tuo geresnis pakeitimo vienodumas ir tirpumas bei tolygesnė sąveika su pluoštu, tačiau atitinkamai didėja ir neigiamas krūvis, o tai paveiks CMC ir pluošto derinį [11].Įpilkite atitinkamai 0,2% NX-800 ir NX-800AT karboksimetilceliuliozės, kurių klampumas yra toks pat, rezultatai parodyti 4 paveiksle.
Stiprumas plyšimui, atsparumas plyšimui ir lankstymo stiprumas mažėja didėjant CMC pakeitimo laipsniui ir pasiekia maksimumą, kai pakeitimo laipsnis yra 0,6, o tai atitinkamai padidėja 21,0%, 13,2% ir 75%, palyginti su tuščiuoju mėginiu.Palyginimui, CMC, kurio pakeitimo laipsnis yra 0,6, yra palankesnis popieriaus stiprumo didinimui.
5. Išvada
5.1 Suspensijos šlapio galo sistemos pH turi didelę įtaką CMC pagerinto popieriaus lakšto stiprumui.Kai pH yra nuo 6,5 iki 8,5, CMC pridėjimas gali turėti gerą stiprinamąjį poveikį, o CMC stiprinimas tinka neutralaus popieriaus gamybai.
5.2 CMC kiekis turi didelę įtaką CMC popieriaus stiprėjimui.Padidėjus CMC kiekiui, popieriaus lakšto atsparumas tempimui, atsparumas plyšimui ir plyšimui pirmiausia padidėjo, o vėliau buvo gana stabilus, o lankstymo ištvermė pirmiausia didėjo, o vėliau mažėjo.Kai dozė yra 0,12%, galima gauti akivaizdų popierių stiprinantį poveikį.
5,3 CMC molekulinė masė taip pat turi didelę įtaką popieriaus stiprinimui.CMC, kurio klampumas yra 400–600 mPa·s, gali pasiekti gerą lakštų stiprinimą.
5.4 CMC pakeitimo laipsnis turi įtakos stiprinamąjį popieriaus poveikį.CMC, kurio pakeitimo laipsnis yra 0,6 ir 0,9, akivaizdžiai gali pagerinti popieriaus stiprumą.CMC, kurio pakeitimo laipsnis yra 0,6, pagerinimo efektas yra geresnis nei CMC, kurio pakeitimo laipsnis yra 0,9.
Paskelbimo laikas: 2023-01-28