Карбоксиметил целулоза (Carboxy Methyl Cellulose, CMC) е етер дериват на природна целулоза.Тоа е бел или малку жолт прав.Тоа е анјонски сурфактант растворлив во вода.Тој е без мирис, вкус, нетоксичен и има одлична растворливост во вода., Вискозност, емулзификација, дифузија, отпорност на ензими, стабилност и еколошка пријатност, CMC е широко користен во производството на хартија, текстил, печатење и боење, нафта, зелено земјоделство и полимерни полиња.Во индустријата за хартија, CMC е широко користен во средства за димензионирање на површината и лепила за обложување многу години, но не е добро развиен и не се применува како средство за зајакнување на влажните краеви за производство на хартија.
Површината на целулозата е негативно наелектризирана, затоа, анјонските полиелектролити генерално не ја адсорбираат.Сепак, студиите покажаа дека CMC може да се прицврсти на површината на елементарната пулпа за белење без хлор (ECF), што може да ја зголеми јачината на хартијата;Покрај тоа, CMC е исто така дисперзант, кој може да ја подобри дисперзијата на влакната во суспензијата, а со тоа да донесе рамномерност на хартијата.Подобрувањето на степенот ја зголемува и физичката сила на хартијата;згора на тоа, карбоксилната група на CMC ќе формира водородна врска со хидроксилната група на целулозата на влакното за да ја зголеми јачината на хартијата.Јачината на армираната хартија е поврзана со степенот и дистрибуцијата на CMC адсорпција на површината на влакната, а јачината и дистрибуцијата на CMC адсорпцијата на површината на влакната се поврзани со степенот на супституција (DS) и степенот на полимеризација (DP). на ЦУК;полнењето, степенот на отчукување и рН на влакното, јонската јачина на медиумот итн. сето тоа ќе влијае на количината на адсорпција на CMC на површината на влакната, со што ќе влијае на јачината на хартијата.
Овој труд се фокусира на влијанието на процесот на додавање на влажен крај на CMC и неговите карактеристики врз зголемувањето на јачината на хартијата, со цел да се оцени апликативниот потенцијал на CMC како средство за зајакнување на влажниот крај за производство на хартија и да се обезбеди основа за примена и синтеза на CMC во влажниот крај за производство на хартија.
1. Подготовка на CMC раствор
Прецизно измерете 5,0 g CMC (апсолутно сув, претворен во чист CMC), полека додадете го во 600 ml (50 °C) дестилирана вода под мешање (500r/min), продолжете со мешање (20 мин) додека растворот не стане чист и оставете го се излади на собна температура, се користи волуметриска колба од 1L до постојан волумен за да се подготви CMC воден раствор со концентрација од 5,0 g/L и се остава да отстои на ладно место на собна температура 24 часа за подоцнежна употреба.
Со оглед на вистинската индустриска примена (неутрално производство на хартија) и ефектот на подобрување на CMC, кога pH е 7,5, индексот на истегнување, индексот на пукање, индексот на кинење и издржливоста на превиткување на листот хартија се соодветно зголемени за 16,4 во однос на соодветната јачина на контролата на празното пример.%, 21,0%, 13,2% и 75%, со очигледен ефект на подобрување на хартијата.Изберете pH 7,5 како pH вредност за последователно додавање CMC.
2. Ефект на дозата на CMC врз подобрувањето на листот хартија
Додадете NX-800AT карбоксиметил целулоза, дозата е 0,12%, 0,20%, 0,28%, 0,36%, 0,44% (за апсолутна сува пулпа).Под истите други услови, како контролен примерок се користеше празното без додавање CMC.
Кога содржината на CMC е 0,12%, резултатите покажуваат дека индексот на истегнување, индексот на пукнување, индексот на кинење и јачината на превиткување на листот хартија се зголемени за 15,2%, 25,9%, 10,6% и 62,5% соодветно во споредба со празната мостра.Може да се види дека со оглед на индустриската реалност, идеалниот ефект на подобрување сè уште може да се добие кога ќе се избере ниската доза на CMC (0,12%).
3. Ефектот на молекуларната тежина на CMC врз зајакнувањето на листот хартија
Под одредени услови, вискозноста на CMC релативно ја претставува големината на неговата молекуларна тежина, односно степенот на полимеризација.Со додавање на CMC на суспензијата за складирање хартија, вискозноста на CMC има значително влијание врз ефектот на употреба.
Додадете 0,2% NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT резултатите од тестот за карбоксиметил целулоза, соодветно, вискозноста е 0 значи празен примерок.
Кога вискозноста на CMC е 400-600 mPa•s, додавањето на CMC може да постигне добар ефект на зајакнување.
4. Ефект на степенот на замена врз јачината на CMC-подобрената хартија
Степенот на замена на CMC додаден на влажниот крај е контролиран помеѓу 0,40 и 0,90.Колку е поголем степенот на супституција, толку е подобра униформноста и растворливоста на супституцијата, и толку е порамномерна интеракцијата со влакното, но и негативниот полнеж соодветно се зголемува, што ќе влијае на комбинацијата помеѓу CMC и влакното [11].Додадете 0,2% NX-800 и NX-800AT карбоксиметил целулоза со ист вискозитет соодветно, резултатите се прикажани на слика 4.
Јачината на пукање, јачината на кинење и јачината на превиткување се намалуваат со зголемувањето на степенот на замена на CMC и достигнуваат максимум кога степенот на замена е 0,6, што соодветно се зголемува за 21,0%, 13,2% и 75% во споредба со празната мостра.За споредба, CMC со степен на замена од 0,6 е попогоден за подобрување на јачината на хартијата.
5 Заклучок
5.1 рН на системот со влажен крај со кашеста маса има важно влијание врз јачината на листот хартија зајакнат со CMC.Кога pH вредноста е во опсег од 6,5 до 8,5, додавањето на CMC може да има добар ефект на зајакнување, а зајакнувањето на CMC е погодно за неутрално производство на хартија.
5.2 Количината на ЦУК има големо влијание врз зајакнувањето на ЦУК хартијата.Со зголемувањето на содржината на CMC, најпрво се зголемија цврстината на истегнување, отпорот на пукање и цврстината на кинење на листот хартија, а потоа имаше тенденција да биде релативно стабилен, додека издржливоста на превиткување покажа тренд на зголемување прво, а потоа на намалување.Кога дозата е 0,12%, може да се добие очигледен ефект на зајакнување на хартијата.
Молекуларната тежина од 5,3CMC, исто така, има значително влијание врз ефектот на зајакнување на хартијата.CMC со вискозност од 400-600mPa·s може да постигне добро зајакнување на листот.
5.4 Степенот на замена на CMC има влијание врз ефектот на зајакнување на хартијата.CMC со степен на замена од 0,6 и 0,9 очигледно може да ги подобри перформансите на јачината на хартијата.Подобрувачкиот ефект на CMC со степен на замена од 0,6 е подобар од оној на CMC со степен на замена од 0,9.
Време на објавување: 28 јануари 2023 година