Carboximetil celuloza (Carboxy Methyl Cellulose, CMC) este un derivat eteric al celulozei naturale.Este o pulbere albă sau ușor galbenă.Este un surfactant anionic solubil în apă.Este inodor, fără gust, non-toxic și are o solubilitate excelentă în apă., Vâscozitate, emulsionare, difuzie, rezistență la enzime, stabilitate și prietenos cu mediul, CMC este utilizat pe scară largă în fabricarea hârtiei, textile, imprimare și vopsire, petrol, agricultura verde și domeniile polimerilor.În industria hârtiei, CMC a fost utilizat pe scară largă în agenții de dimensionare a suprafețelor și adezivii de acoperire de mulți ani, dar nu a fost bine dezvoltat și aplicat ca agent de întărire a părții umede pentru fabricarea hârtiei.
Suprafața celulozei este încărcată negativ, prin urmare, polielectroliții anionici, în general, nu o adsorb.Cu toate acestea, studiile au arătat că CMC poate fi atașat la suprafața pastei de albire fără clor elementar (ECF), ceea ce poate crește rezistența hârtiei;în plus, CMC este, de asemenea, un dispersant, care poate îmbunătăți dispersia fibrelor în suspensie, aducând astfel uniformitatea hârtiei.Îmbunătățirea gradului crește și rezistența fizică a hârtiei;în plus, gruparea carboxil de pe CMC va forma o legătură de hidrogen cu gruparea hidroxil a celulozei de pe fibră pentru a crește rezistența hârtiei.Rezistența hârtiei armate este legată de gradul și distribuția de adsorbție a CMC pe suprafața fibrei, iar rezistența și distribuția de adsorbție a CMC pe suprafața fibrei sunt legate de gradul de substituție (DS) și gradul de polimerizare (DP) de CMC;încărcarea, gradul de bătaie și pH-ul fibrei, puterea ionică a mediului etc. vor afecta toate cantitatea de adsorbție de CMC pe suprafața fibrei, afectând astfel rezistența hârtiei.
Această lucrare se concentrează pe influența procesului de adăugare a capătului umed CMC și a caracteristicilor sale asupra îmbunătățirii rezistenței hârtiei, pentru a evalua potențialul de aplicare al CMC ca agent de întărire a capătului umed pentru fabricarea hârtiei și pentru a oferi o bază pentru aplicarea și sinteza CMC. în capătul umed de fabricare a hârtiei.
1. Prepararea soluției CMC
Se cântăresc cu precizie 5,0 g de CMC (absolut uscat, transformat în CMC pur), se adaugă încet la 600 ml (50 ° C) apă distilată sub agitare (500 r/min), se continuă amestecarea (20 min) până când soluția este limpede și se lasă se răcește la temperatura camerei, se folosește un balon cotat de 1 L la volum constant pentru a prepara o soluție apoasă CMC cu o concentrație de 5,0 g/L și se lasă într-un loc răcoros la temperatura camerei timp de 24 de ore pentru o utilizare ulterioară.
Având în vedere aplicația industrială reală (fabricarea hârtiei neutre) și efectul de îmbunătățire a CMC, atunci când pH-ul este 7,5, indicele de tracțiune, indicele de rupere, indicele de rupere și rezistența la pliere a foii de hârtie sunt, respectiv, crescute cu 16,4 în raport cu rezistența corespunzătoare a martorului de control. probă.%, 21,0%, 13,2% și 75%, cu efect evident de îmbunătățire a hârtiei.Selectați pH 7,5 ca valoare pH pentru adăugarea ulterioară a CMC.
2. Efectul dozării CMC asupra îmbunătățirii foilor de hârtie
Adăugați NX-800AT carboximetil celuloză, doza este de 0,12%, 0,20%, 0,28%, 0,36%, 0,44% (pentru pulpă uscată absolută).În aceleași alte condiții, martor fără adăugare de CMC a fost utilizat ca probă de control.
Când conținutul de CMC este de 0,12%, rezultatele arată că indicele de tracțiune, indicele de rupere, indicele de rupere și rezistența la pliere a foii de hârtie sunt crescute cu 15,2%, 25,9%, 10,6% și, respectiv, 62,5% în comparație cu proba martor.Se poate observa că, având în vedere realitatea industrială, efectul ideal de îmbunătățire poate fi încă obținut atunci când este selectată doza mică de CMC (0,12%).
3. Efectul greutății moleculare CMC asupra întăririi foii de hârtie
În anumite condiții, vâscozitatea CMC reprezintă relativ dimensiunea greutății sale moleculare, adică gradul de polimerizare.Adăugând CMC la suspensia de hârtie, vâscozitatea CMC are un impact semnificativ asupra efectului de utilizare.
Adăugați 0,2% NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT rezultatele testelor de carboximetil celuloză, respectiv, vâscozitatea este 0 înseamnă probă martor.
Când vâscozitatea CMC este de 400 ~ 600 mPa•s, adăugarea de CMC poate obține un efect de întărire bun.
4. Efectul gradului de substituție asupra rezistenței hârtiei îmbunătățite cu CMC
Gradul de substituire a CMC adăugat la capătul umed este controlat între 0,40 și 0,90.Cu cât gradul de substituție este mai mare, cu atât uniformitatea și solubilitatea substituției sunt mai bune și interacțiunea cu fibra este mai uniformă, dar și sarcina negativă crește în consecință, ceea ce va afecta combinația dintre CMC și fibră [11].Adăugați 0,2% de NX-800 și NX-800AT carboximetil celuloză, respectiv, cu aceeași vâscozitate, rezultatele sunt prezentate în Figura 4.
Rezistența la rupere, rezistența la rupere și rezistența la pliere scad toate odată cu creșterea gradului de înlocuire CMC și ating maximul atunci când gradul de înlocuire este de 0,6, care sunt crescute cu 21,0%, 13,2% și, respectiv, 75% în comparație cu proba martor.În comparație, CMC cu un grad de înlocuire de 0,6 este mai propice pentru îmbunătățirea rezistenței hârtiei.
5. Concluzie
5.1 pH-ul sistemului de nămol umed are o influență importantă asupra rezistenței foii de hârtie îmbunătățită cu CMC.Când pH-ul este în intervalul 6,5 până la 8,5, adăugarea de CMC poate exercita un efect de întărire bun, iar întărirea CMC este potrivită pentru fabricarea hârtiei neutre.
5.2 Cantitatea de CMC are o mare influență asupra întăririi hârtiei CMC.Odată cu creșterea conținutului de CMC, rezistența la tracțiune, rezistența la rupere și rezistența la rupere a foii de hârtie au crescut mai întâi și apoi au avut tendința de a fi relativ stabilă, în timp ce rezistența la pliere a arătat o tendință de creștere mai întâi și apoi de scădere.Când doza este de 0,12%, se poate obține efectul evident de întărire a hârtiei.
Greutatea moleculară a 5,3CMC are, de asemenea, un impact semnificativ asupra efectului de întărire al hârtiei.CMC cu o vâscozitate de 400-600 mPa·s poate obține o întărire bună a foii.
5.4 Gradul de substituire a CMC are un impact asupra efectului de întărire al lucrării.CMC cu gradul de înlocuire de 0,6 și 0,9 poate îmbunătăți în mod evident performanța rezistenței hârtiei.Efectul de îmbunătățire al CMC cu un grad de substituție de 0,6 este mai bun decât cel al CMC cu un grad de substituție de 0,9.
Ora postării: 28-ian-2023