Karboksimetilceluloze (Carboxy Methyl Cellulose, CMC) ir dabiskās celulozes ētera atvasinājums.Tas ir balts vai viegli dzeltenīgs pulveris.Tā ir ūdenī šķīstoša anjonu virsmaktīvā viela.Tas ir bez smaržas, bez garšas, netoksisks un lieliski šķīst ūdenī., Viskozitāte, emulgācija, difūzija, enzīmu izturība, stabilitāte un videi draudzīgums, CMC tiek plaši izmantots papīra ražošanā, tekstilizstrādājumos, drukāšanā un krāsošanā, naftā, zaļajā lauksaimniecībā un polimēru laukos.Papīra rūpniecībā CMC jau daudzus gadus ir plaši izmantots virsmas līmēšanas līdzekļos un pārklājuma līmēs, taču tas nav labi izstrādāts un izmantots kā papīra ražošanas mitrā gala stiprināšanas līdzeklis.
Celulozes virsma ir negatīvi lādēta, tāpēc anjonu polielektrolīti to parasti neadsorbē.Tomēr pētījumi ir parādījuši, ka CMC var piestiprināt pie elementārās hloru nesaturošas balināšanas (ECF) celulozes virsmas, kas var palielināt papīra izturību;turklāt CMC ir arī disperģētājs, kas var uzlabot šķiedru izkliedi suspensijā, tādējādi nodrošinot papīra vienmērīgumu.Pakāpes uzlabošana palielina arī papīra fizisko izturību;turklāt karboksilgrupa uz CMC veidos ūdeņraža saiti ar celulozes hidroksilgrupu uz šķiedras, lai palielinātu papīra izturību.Armētā papīra stiprums ir saistīts ar CMC adsorbcijas pakāpi un sadalījumu uz šķiedras virsmas, un CMC adsorbcijas stiprums un sadalījums uz šķiedras virsmas ir saistīts ar aizvietošanas pakāpi (DS) un polimerizācijas pakāpi (DP). no CMC;šķiedras lādiņš, sitiena pakāpe un pH, barotnes jonu stiprums utt. ietekmēs CMC adsorbcijas daudzumu uz šķiedras virsmas, tādējādi ietekmējot papīra izturību.
Šajā rakstā galvenā uzmanība tiek pievērsta CMC pievienošanas procesa ietekmei uz mitrā gala un tā īpašībām uz papīra stiprības uzlabošanu, lai novērtētu CMC kā papīra ražošanas mitrā gala stiprināšanas līdzekļa pielietojuma potenciālu un nodrošinātu pamatu CMC pielietošanai un sintēzei. papīra ražošanas mitrajā galā.
1. CMC šķīduma sagatavošana
Precīzi nosveriet 5,0 g CMC (absolūti sausa, pārveidota par tīru CMC), lēnām pievienojiet to 600 ml (50 °C) destilēta ūdens, maisot (500 r/min), turpiniet maisīt (20 min), līdz šķīdums ir dzidrs, un ļaujiet tai ievilkties. atdzesē līdz istabas temperatūrai, izmantojiet 1 l mērkolbu līdz nemainīgam tilpumam, lai sagatavotu CMC ūdens šķīdumu ar koncentrāciju 5,0 g/l, un ļaujiet tam nostāvēties vēsā vietā istabas temperatūrā 24 stundas vēlākai lietošanai.
Ņemot vērā faktisko rūpniecisko pielietojumu (neitrālu papīra ražošanu) un CMC uzlabošanas efektu, ja pH ir 7,5, papīra loksnes stiepes indekss, plīšanas indekss, plīsuma indekss un locīšanas izturība tiek attiecīgi palielināta par 16,4 attiecībā pret atbilstošo tukšā parauga kontroles stiprumu. paraugs.%, 21,0%, 13,2% un 75%, ar acīmredzamu papīra uzlabošanas efektu.Izvēlieties pH 7,5 kā pH vērtību turpmākai CMC pievienošanai.
2. CMC devas ietekme uz papīra loksnes uzlabošanu
Pievienojiet NX-800AT karboksimetilcelulozi, deva ir 0,12%, 0,20%, 0,28%, 0,36%, 0,44% (absolūtai sausai masai).Tādos pašos citos apstākļos kā kontroles paraugs tika izmantots tukšais paraugs, nepievienojot CMC.
Ja CMC saturs ir 0,12%, rezultāti liecina, ka papīra loksnes stiepes indekss, plīšanas indekss, plīsuma indekss un locīšanas izturība ir palielināti attiecīgi par 15,2%, 25,9%, 10,6% un 62,5%, salīdzinot ar tukšo paraugu.Redzams, ka, ņemot vērā industriālo realitāti, ideālu uzlabošanās efektu joprojām var iegūt, izvēloties zemo CMC devu (0,12%).
3. CMC molekulmasas ietekme uz papīra loksnes stiprināšanu
Noteiktos apstākļos CMC viskozitāte nosacīti atspoguļo tā molekulmasas lielumu, tas ir, polimerizācijas pakāpi.Pievienojot CMC papīra suspensijai, CMC viskozitāte būtiski ietekmē lietošanas efektu.
Pievienojiet attiecīgi 0,2% NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT karboksimetilcelulozes testa rezultātus, viskozitāte ir 0, kas nozīmē tukšo paraugu.
Ja CMC viskozitāte ir 400–600 mPa•s, CMC pievienošana var sasniegt labu pastiprinošu efektu.
4. Aizvietošanas pakāpes ietekme uz papīra stiprību, kas uzlabota ar CMC
CMC aizstāšanas pakāpe, kas pievienota mitrajam galam, tiek kontrolēta no 0,40 līdz 0,90.Jo augstāka ir aizvietošanas pakāpe, jo labāka ir aizvietošanas viendabīgums un šķīdība, kā arī vienmērīgāka mijiedarbība ar šķiedru, taču attiecīgi palielinās arī negatīvais lādiņš, kas ietekmēs kombināciju starp CMC un šķiedru [11].Pievienojiet attiecīgi 0,2% NX-800 un NX-800AT karboksimetilcelulozes ar tādu pašu viskozitāti, rezultāti parādīti 4. attēlā.
Pārraušanas izturība, plīsuma izturība un locīšanas izturība samazinās, palielinoties CMC aizstāšanas pakāpei, un sasniedz maksimumu, kad aizstāšanas pakāpe ir 0,6, kas ir attiecīgi palielināta par 21,0%, 13,2% un 75%, salīdzinot ar tukšo paraugu.Salīdzinājumam, CMC ar aizstāšanas pakāpi 0,6 ir labvēlīgāka papīra stiprības uzlabošanai.
5 Secinājums
5.1. Suspensijas slapjā gala sistēmas pH būtiski ietekmē ar CMC uzlabotās papīra loksnes izturību.Ja pH ir diapazonā no 6,5 līdz 8,5, CMC pievienošana var radīt labu stiprinošu efektu, un CMC stiprināšana ir piemērota neitrālai papīra ražošanai.
5.2. CMC daudzumam ir liela ietekme uz CMC papīra nostiprināšanos.Palielinoties CMC saturam, papīra loksnes stiepes izturība, plīšanas pretestība un plīsuma izturība vispirms palielinājās un pēc tam bija relatīvi stabila, savukārt locīšanas izturība parādīja tendenci vispirms palielināties un pēc tam samazināties.Kad deva ir 0,12%, var iegūt acīmredzamu papīra stiprināšanas efektu.
5.3CMC molekulmasai ir arī būtiska ietekme uz papīra stiprinošo efektu.CMC ar viskozitāti 400-600 mPa·s var sasniegt labu loksnes nostiprināšanu.
5.4. CMC aizstāšanas pakāpei ir ietekme uz papīra stiprinošo efektu.CMC ar aizstāšanas pakāpi 0,6 un 0,9 acīmredzami var uzlabot papīra izturības veiktspēju.CMC uzlabošanās efekts ar aizstāšanas pakāpi 0,6 ir labāks nekā CMC ar aizstāšanas pakāpi 0,9.
Izlikšanas laiks: 2023. gada 28. janvāris