Karboxymetylcelulóza (Carboxy Methyl Cellulose, CMC) je éterový derivát prírodnej celulózy.Je to biely alebo mierne žltý prášok.Je to vo vode rozpustná aniónová povrchovo aktívna látka.Je bez zápachu, chuti, netoxický a má vynikajúcu rozpustnosť vo vode., Viskozita, emulgácia, difúzia, odolnosť voči enzýmom, stabilita a šetrnosť k životnému prostrediu, CMC sa široko používa vo výrobe papiera, textilu, tlače a farbenia, ropy, zeleného poľnohospodárstva a polymérov.V papierenskom priemysle sa CMC už mnoho rokov široko používa v povrchových glejovacích činidlách a poťahových lepidlách, ale nie je dobre vyvinutý a aplikovaný ako spevňovacie činidlo pri výrobe papiera za mokra.
Povrch celulózy je negatívne nabitý, preto ho aniónové polyelektrolyty vo všeobecnosti neadsorbujú.Štúdie však ukázali, že CMC sa môže pripojiť k povrchu buničiny bez elementárneho chlórového bielenia (ECF), čo môže zvýšiť pevnosť papiera;okrem toho je CMC tiež dispergačné činidlo, ktoré môže zlepšiť disperziu vlákien v suspenzii, čím sa dosiahne rovnomernosť papiera.Zlepšenie stupňa tiež zvyšuje fyzickú pevnosť papiera;naviac karboxylová skupina na CMC vytvorí vodíkovú väzbu s hydroxylovou skupinou celulózy na vlákne, aby sa zvýšila pevnosť papiera.Pevnosť vystuženého papiera súvisí so stupňom a distribúciou adsorpcie CMC na povrchu vlákna a sila a distribúcia adsorpcie CMC na povrchu vlákna súvisí so stupňom substitúcie (DS) a stupňom polymerizácie (DP). CMC;náboj, stupeň mletia a pH vlákna, iónová sila média atď., to všetko ovplyvní adsorpčné množstvo CMC na povrchu vlákna, čím ovplyvní pevnosť papiera.
Tento článok sa zameriava na vplyv procesu pridávania mokrého konca CMC a jeho charakteristík na zvýšenie pevnosti papiera s cieľom vyhodnotiť aplikačný potenciál CMC ako činidla na spevnenie mokrého konca pri výrobe papiera a poskytnúť základ pre aplikáciu a syntézu CMC. v mokrej časti výroby papiera.
1. Príprava roztoku CMC
Presne odvážte 5,0 g CMC (absolútne suchej, prevedenej na čistú CMC), pomaly ju pridajte do 600 ml (50 °C) destilovanej vody za stáleho miešania (500 ot./min.), pokračujte v miešaní (20 minút), kým roztok nie je číry, a nechajte ho. ochlaďte na izbovú teplotu, použite 1 l odmernú banku na konštantný objem na prípravu vodného roztoku CMC s koncentráciou 5,0 g/l a nechajte ho stáť na chladnom mieste pri izbovej teplote 24 hodín pre neskoršie použitie.
Ak vezmeme do úvahy skutočnú priemyselnú aplikáciu (neutrálna výroba papiera) a účinok zosilnenia CMC, keď je pH 7,5, index v ťahu, index roztrhnutia, index roztrhnutia a odolnosť v ohybe hárku papiera sa v tomto poradí zvýšia o 16,4 vzhľadom na zodpovedajúcu pevnosť kontroly prírezu. vzorka.%, 21,0 %, 13,2 % a 75 %, so zjavným efektom vylepšenia papiera.Ako hodnotu pH pre následné pridanie CMC vyberte pH 7,5.
2. Vplyv dávkovania CMC na vylepšenie hárku papiera
Pridajte NX-800AT karboxymetylcelulózu, dávka je 0,12%, 0,20%, 0,28%, 0,36%, 0,44% (pre absolútne suchú buničinu).Za rovnakých iných podmienok sa ako kontrolná vzorka použil slepý pokus bez pridania CMC.
Keď je obsah CMC 0,12 %, výsledky ukazujú, že index v ťahu, index roztrhnutia, index roztrhnutia a pevnosť v ohybe listu papiera sa zvýšili o 15,2 %, 25,9 %, 10,6 % a 62,5 % v porovnaní so slepou vzorkou.Je možné vidieť, že vzhľadom na priemyselnú realitu je stále možné dosiahnuť ideálny efekt zosilnenia, keď sa zvolí nízka dávka CMC (0,12 %).
3. Vplyv molekulovej hmotnosti CMC na spevnenie listu papiera
Za určitých podmienok viskozita CMC relatívne predstavuje veľkosť jej molekulovej hmotnosti, teda stupeň polymerizácie.Pridaním CMC do suspenzie papieroviny má viskozita CMC významný vplyv na účinok použitia.
Pridajte 0,2 % NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT z výsledkov testu karboxymetylcelulózy v tomto poradí, viskozita je 0 znamená slepú vzorku.
Keď je viskozita CMC 400 až 600 mPa•s, pridaním CMC možno dosiahnuť dobrý spevňujúci účinok.
4. Vplyv stupňa substitúcie na pevnosť papiera vylepšeného CMC
Stupeň substitúcie CMC pridaný do mokrého konca je riadený medzi 0,40 a 0,90.Čím vyšší je stupeň substitúcie, tým lepšia je rovnomernosť a rozpustnosť substitúcie a tým rovnomernejšia je interakcia s vláknom, ale zodpovedajúcim spôsobom sa zvyšuje aj negatívny náboj, čo ovplyvní kombináciu medzi CMC a vláknom [11].Pridajte 0,2 % karboxymetylcelulózy NX-800 a NX-800AT s rovnakou viskozitou, výsledky sú znázornené na obrázku 4.
Pevnosť v pretrhnutí, pevnosť v roztrhnutí a pevnosť v ohybe všetky klesajú so zvyšujúcim sa stupňom substitúcie CMC a dosahujú maximum, keď je stupeň substitúcie 0,6, pričom tieto hodnoty sú v tomto poradí zvýšené o 21,0 %, 13,2 % a 75 % v porovnaní so slepou vzorkou.Na porovnanie, CMC so stupňom substitúcie 0,6 je vhodnejšie na zvýšenie pevnosti papiera.
5. Záver
5.1 Hodnota pH systému s mokrou časťou kalu má dôležitý vplyv na pevnosť listu papiera s vylepšeným CMC.Keď je pH v rozsahu 6,5 až 8,5, pridanie CMC môže mať dobrý spevňujúci účinok a spevnenie CMC je vhodné na výrobu neutrálneho papiera.
5.2 Množstvo CMC má veľký vplyv na spevnenie CMC papiera.S nárastom obsahu CMC sa najprv zvýšila pevnosť v ťahu, odolnosť proti roztrhnutiu a pevnosť v roztrhnutí hárku papiera a potom mala tendenciu byť relatívne stabilná, zatiaľ čo trvanlivosť skladania vykazovala trend najprv zvyšovania a potom klesania.Keď je dávka 0,12 %, možno dosiahnuť zjavný účinok spevnenia papiera.
Molekulová hmotnosť 5,3 CMC má tiež významný vplyv na spevňujúci účinok papiera.CMC s viskozitou 400-600 mPa·s môže dosiahnuť dobré spevnenie plechu.
5.4 Stupeň substitúcie CMC má vplyv na spevňujúci účinok papiera.CMC so stupňom substitúcie 0,6 a 0,9 môže samozrejme zlepšiť výkon papiera.Zosilňujúci účinok CMC so stupňom substitúcie 0,6 je lepší ako účinok CMC so stupňom substitúcie 0,9.
Čas odoslania: 28. januára 2023