Karboximetylcellulosa (Carboxy Methyl Cellulose, CMC) är ett eterderivat av naturlig cellulosa.Det är vitt eller svagt gult pulver.Det är ett vattenlösligt anjoniskt ytaktivt ämne.Det är luktfritt, smaklöst, giftfritt och har utmärkt vattenlöslighet., Viskositet, emulgering, diffusion, enzymresistens, stabilitet och miljövänlighet, CMC används ofta inom papperstillverkning, textil, tryckning och färgning, petroleum, grönt jordbruk och polymerfält.Inom pappersindustrin har CMC använts i stor utsträckning i ytlimningsmedel och bestrykningslim i många år, men det har inte utvecklats väl och applicerats som ett förstärkningsmedel för våtändar för papperstillverkning.
Ytan på cellulosa är negativt laddad, därför adsorberar anjoniska polyelektrolyter i allmänhet inte den.Studier har dock visat att CMC kan fästas på ytan av elementär klorfri blekningsmassa (ECF), vilket kan öka papperets styrka;dessutom är CMC också ett dispergeringsmedel som kan förbättra dispergeringen av fibrer i suspensionen och därigenom göra papperet jämnt.Förbättringen av graden ökar också den fysiska styrkan hos papperet;dessutom kommer karboxylgruppen på CMC att bilda en vätebindning med hydroxylgruppen i cellulosan på fibern för att öka styrkan hos papperet.Styrkan hos det förstärkta papperet är relaterat till graden och fördelningen av CMC-adsorption på fiberytan, och styrkan och fördelningen av CMC-adsorption på fiberytan är relaterad till graden av substitution (DS) och polymerisationsgrad (DP) av CMC;laddningen, slaggraden och pH hos fibern, jonstyrkan hos mediet, etc. kommer alla att påverka adsorptionsmängden av CMC på fiberytan, vilket påverkar papperets styrka.
Detta dokument fokuserar på inverkan av CMC våtändstillsatsprocess och dess egenskaper på förbättring av pappersstyrka, för att utvärdera tillämpningspotentialen för CMC som ett våtändförstärkningsmedel för papperstillverkning, och ge en grund för applikationen och syntesen av CMC i papperstillverkningens våtparti.
1. Beredning av CMC-lösning
Väg noggrant 5,0 g CMC (absolut torr, omvandlad till ren CMC), tillsätt den långsamt till 600 ml (50°C) destillerat vatten under omrörning (500 r/min), fortsätt omrörningen (20 min) tills lösningen är klar och låt den kyl ner till rumstemperatur, använd en 1L mätkolv till konstant volym för att bereda en CMC-vattenlösning med en koncentration av 5,0 g/L och låt den stå på en sval plats vid rumstemperatur i 24 timmar för senare användning.
Med tanke på den faktiska industriella tillämpningen (neutral papperstillverkning) och CMC-förstärkningseffekten, när pH är 7,5, ökar pappersarkets dragindex, sprängindex, rivindex och vikningshållfasthet med 16,4 i förhållande till motsvarande styrka hos ämneskontrollen. prov.%, 21,0 %, 13,2 % och 75 %, med tydlig pappersförbättringseffekt.Välj pH 7,5 som pH-värde för efterföljande CMC-tillsats.
2. Effekt av CMC-dosering på pappersarkförbättring
Tillsätt NX-800AT karboximetylcellulosa, doseringen är 0,12%, 0,20%, 0,28%, 0,36%, 0,44% (för absolut torr massa).Under samma andra betingelser användes blankprovet utan tillsats av CMC som kontrollprov.
När CMC-halten är 0,12 % visar resultaten att pappersarkets dragindex, sprängindex, rivindex och vikhållfasthet ökas med 15,2 %, 25,9 %, 10,6 % respektive 62,5 % jämfört med blankprovet.Det kan ses att med tanke på den industriella verkligheten kan den ideala förbättringseffekten fortfarande erhållas när den låga dosen av CMC (0,12%) väljs.
3. Effekten av CMC-molekylvikt på pappersarkförstärkning
Under vissa förhållanden representerar viskositeten för CMC relativt storleken på dess molekylvikt, det vill säga graden av polymerisation.Genom att lägga till CMC till pappersmassasuspensionen har viskositeten hos CMC en betydande inverkan på användningseffekten.
Tillsätt 0,2 % NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT karboximetylcellulosa testresultat respektive, viskositeten är 0 betyder blankprov.
När viskositeten för CMC är 400~600mPa•s kan tillsatsen av CMC uppnå en bra förstärkningseffekt.
4. Effekt av substitutionsgrad på styrkan hos CMC-förstärkt papper
Graden av substitution av CMC som tillsätts till den våta änden kontrolleras mellan 0,40 och 0,90.Ju högre substitutionsgrad, desto bättre substitutionslikformighet och löslighet, och ju mer enhetlig interaktion med fibern, men den negativa laddningen ökar också i enlighet med detta, vilket kommer att påverka kombinationen mellan CMC och fibern [11].Tillsätt 0,2 % NX-800 och NX-800AT karboximetylcellulosa med samma viskositet respektive, resultaten visas i figur 4.
Spränghållfasthet, rivstyrka och vikhållfasthet minskar alla med ökningen av CMC-substitutionsgraden och når maximum när substitutionsgraden är 0,6, vilket ökas med 21,0 %, 13,2 % respektive 75 % jämfört med blankprovet.I jämförelse är CMC med en substitutionsgrad på 0,6 mer gynnsamt för att förbättra pappersstyrkan.
5. Sammanfattning
5.1 pH i slurry-våtändsystemet har en viktig inverkan på styrkan hos det CMC-förbättrade pappersarket.När pH är i intervallet 6,5 till 8,5 kan tillsatsen av CMC utöva en bra förstärkande effekt, och CMC-förstärkning är lämplig för neutral papperstillverkning.
5.2 Mängden CMC har stor inverkan på förstärkningen av CMC-papper.Med ökningen av CMC-innehållet ökade först pappersarkets draghållfasthet, spränghållfasthet och rivhållfasthet och tenderade sedan att vara relativt stabil, medan vikhållfastheten visade en trend att först öka och sedan minska.När dosen är 0,12% kan den uppenbara pappersstärkande effekten erhållas.
Molekylvikten på 5,3CMC har också en betydande inverkan på papperets stärkande effekt.CMC med en viskositet på 400-600mPa·s kan uppnå god plåtförstärkning.
5.4 Graden av CMC-substitution har inverkan på papperets förstärkande effekt.CMC med substitutionsgraden 0,6 och 0,9 kan uppenbarligen förbättra pappersstyrkans prestanda.Förstärkningseffekten av CMC med en substitutionsgrad på 0,6 är bättre än den för CMC med en substitutionsgrad på 0,9.
Posttid: 2023-jan-28