Carboxymethyl cellulose (Carboxy Methyl Cellulose, CMC) ialah terbitan eter selulosa semula jadi.Ia adalah serbuk putih atau sedikit kuning.Ia adalah surfaktan anionik larut air.Ia tidak berbau, tidak berasa, tidak toksik, dan mempunyai keterlarutan air yang sangat baik., Kelikatan, pengemulsi, resapan, rintangan enzim, kestabilan dan keramahan alam sekitar, CMC digunakan secara meluas dalam pembuatan kertas, tekstil, percetakan dan pencelupan, petroleum, pertanian hijau dan bidang polimer.Dalam industri kertas, CMC telah digunakan secara meluas dalam ejen saiz permukaan dan pelekat salutan selama bertahun-tahun, tetapi ia tidak dibangunkan dengan baik dan digunakan sebagai agen pengukuhan hujung basah pembuatan kertas.
Permukaan selulosa bercas negatif, oleh itu, polielektrolit anionik umumnya tidak menjerapnya.Walau bagaimanapun, kajian telah menunjukkan bahawa CMC boleh dilekatkan pada permukaan pulpa pelunturan bebas klorin (ECF) unsur, yang boleh meningkatkan kekuatan kertas;di samping itu, CMC juga merupakan penyebar, yang boleh meningkatkan penyebaran gentian dalam penggantungan, dengan itu membawa kesamaan kertas.Peningkatan ijazah juga meningkatkan kekuatan fizikal kertas;lebih-lebih lagi, kumpulan karboksil pada CMC akan membentuk ikatan hidrogen dengan kumpulan hidroksil selulosa pada gentian untuk meningkatkan kekuatan kertas.Kekuatan kertas bertetulang adalah berkaitan dengan tahap dan taburan penjerapan CMC pada permukaan gentian, dan kekuatan dan pengedaran penjerapan CMC pada permukaan gentian berkaitan dengan tahap penggantian (DS) dan darjah pempolimeran (DP) daripada CMC;caj, darjah pukulan, dan pH gentian, kekuatan ion medium, dll. semuanya akan menjejaskan jumlah penjerapan CMC pada permukaan gentian, sekali gus menjejaskan kekuatan kertas.
Kertas kerja ini memberi tumpuan kepada pengaruh proses penambahan akhir basah CMC dan ciri-cirinya terhadap peningkatan kekuatan kertas, untuk menilai potensi aplikasi CMC sebagai agen pengukuhan hujung basah pembuatan kertas, dan menyediakan asas untuk aplikasi dan sintesis CMC dalam pembuatan kertas basah-hujung.
1. Penyediaan penyelesaian CMC
Timbang dengan tepat 5.0 g CMC (benar-benar kering, ditukar kepada CMC tulen), tambah perlahan-lahan ke dalam 600ml (50°C) air suling di bawah kacau (500r/min), teruskan kacau (20min) sehingga larutan menjadi jernih, dan biarkan ia sejukkan ke suhu bilik , gunakan kelalang volumetrik 1L kepada isipadu tetap untuk menyediakan larutan akueus CMC dengan kepekatan 5.0g/L, dan biarkan ia berdiri di tempat yang sejuk pada suhu bilik selama 24 jam untuk kegunaan kemudian.
Memandangkan aplikasi industri sebenar (pembuatan kertas neutral) dan kesan peningkatan CMC, apabila pH ialah 7.5, indeks tegangan, indeks pecah, indeks koyakan dan daya tahan lipatan helaian kertas masing-masing meningkat sebanyak 16.4 berbanding dengan kekuatan kawalan kosong yang sepadan. sampel.%, 21.0%, 13.2% dan 75%, dengan kesan peningkatan kertas yang jelas.Pilih pH 7.5 sebagai nilai pH untuk penambahan CMC berikutnya.
2. Kesan dos CMC pada peningkatan helaian kertas
Tambah selulosa karboksimetil NX-800AT, dosnya ialah 0.12%, 0.20%, 0.28%, 0.36%, 0.44% (untuk pulpa kering mutlak).Di bawah keadaan lain yang sama, kosong tanpa menambah CMC telah digunakan sebagai sampel kawalan.
Apabila kandungan CMC ialah 0.12%, keputusan menunjukkan bahawa indeks tegangan, indeks pecah, indeks koyakan dan kekuatan lipatan helaian kertas meningkat masing-masing sebanyak 15.2%, 25.9%, 10.6% dan 62.5% berbanding dengan sampel kosong.Dapat dilihat bahawa memandangkan realiti industri, kesan peningkatan yang ideal masih boleh diperoleh apabila dos rendah CMC (0.12%) dipilih.
3. Kesan berat molekul CMC pada pengukuhan helaian kertas
Di bawah keadaan tertentu, kelikatan CMC secara relatifnya mewakili saiz berat molekulnya, iaitu, tahap pempolimeran.Menambah CMC pada penggantungan stok kertas, kelikatan CMC mempunyai kesan ketara ke atas kesan penggunaan.
Tambah 0.2% NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT hasil ujian selulosa karboksimetil masing-masing, kelikatan ialah 0 bermakna sampel kosong.
Apabila kelikatan CMC ialah 400～600mPa•s, penambahan CMC boleh mencapai kesan pengukuhan yang baik.
4. Kesan tahap penggantian ke atas kekuatan kertas yang dipertingkatkan CMC
Tahap penggantian CMC yang ditambahkan pada hujung basah dikawal antara 0.40 dan 0.90.Semakin tinggi tahap penggantian, semakin baik keseragaman dan keterlarutan penggantian, dan lebih seragam interaksi dengan gentian, tetapi caj negatif juga meningkat dengan sewajarnya, yang akan menjejaskan gabungan antara CMC dan gentian [11].Tambah 0.2% daripada selulosa karboksimetil NX-800 dan NX-800AT dengan kelikatan yang sama masing-masing, keputusan ditunjukkan dalam Rajah 4.
Kekuatan pecah, kekuatan koyakan, dan kekuatan lipatan semuanya berkurangan dengan peningkatan darjah penggantian CMC, dan mencapai maksimum apabila darjah penggantian ialah 0.6, yang masing-masing meningkat sebanyak 21.0%, 13.2%, dan 75% berbanding dengan sampel kosong.Sebagai perbandingan, CMC dengan tahap penggantian 0.6 lebih kondusif untuk peningkatan kekuatan kertas.
5. Kesimpulan
5.1 pH sistem hujung basah buburan mempunyai pengaruh penting ke atas kekuatan helaian kertas yang dipertingkatkan CMC.Apabila pH berada dalam julat 6.5 hingga 8.5, penambahan CMC boleh memberikan kesan pengukuhan yang baik, dan pengukuhan CMC sesuai untuk pembuatan kertas neutral.
5.2 Jumlah CMC mempunyai pengaruh yang besar terhadap pengukuhan kertas CMC.Dengan peningkatan kandungan CMC, kekuatan tegangan, rintangan pecah dan kekuatan koyakan helaian kertas meningkat dahulu dan kemudian cenderung untuk menjadi agak stabil, manakala daya tahan lipatan menunjukkan trend meningkat dahulu dan kemudian menurun.Apabila dos adalah 0.12%, kesan pengukuhan kertas yang jelas boleh diperolehi.
Berat molekul 5.3CMC juga mempunyai kesan yang ketara terhadap kesan pengukuhan kertas.CMC dengan kelikatan 400-600mPa·s boleh mencapai pengukuhan lembaran yang baik.
5.4 Tahap penggantian CMC mempunyai kesan ke atas kesan pengukuhan kertas.CMC dengan darjah penggantian 0.6 dan 0.9 jelas boleh meningkatkan prestasi kekuatan kertas.Kesan peningkatan CMC dengan darjah penggantian 0.6 adalah lebih baik daripada CMC dengan darjah penggantian 0.9.
Masa siaran: Jan-28-2023