Карбокси метил целулоза (CMC) е целулозно производно с карбоксиметилови групи (-CH2-COOH), свързани с някои от хидроксилните групи на глюкопиранозните мономери, които съставляват целулозния гръбнак. Той е важен индустриален полимер поради своите уникални свойства като висок вискозитет, нетоксичност и отлична разтворимост на водата. В хартиената индустрия CMC играе критична роля за подобряване на качеството и ефективността на производството на хартия.
Свойства на CMC, свързани с хартиената индустрия
Разтворимост в водата и вискозитет: CMC се разтваря лесно във вода, образувайки ясни, вискозни разтвори. Това свойство е от решаващо значение за използването му в хартиени покрития и приложения за оразмеряване, където трябва да се разпределя равномерно.
Способност за формиране на филми: CMC може да образува филми, което е полезно при повърхностните обработки и покрития, за да подобри печатността и външния вид на хартията.
Адхезивни свойства: Той действа като свързващо вещество, подобрявайки кохезията между влакната и пълнителите в хартиената матрица.
Нетоксичност: Като нетоксично и биоразградимо вещество, CMC се привежда в съответствие със стандартите за околната среда и безопасността на хартиената индустрия.
Приложения на CMC в хартиената индустрия
Повърхностно оразмеряване:
Повърхностното оразмеряване е процесът на прилагане на разтвор върху повърхността на хартията, за да се подобри нейната сила и печат. CMC обикновено се използва при форми за оразмеряване на повърхността, тъй като повишава якостта на повърхността, намалява праха и осигурява гладка и равномерна повърхност. Вискозният разтвор на CMC образува филм над хартиените влакна, увеличавайки устойчивостта на вода и мастила, като по този начин подобрява качеството на печат и намалява кървенето на мастило.
Покритие:
CMC се използва широко в формулярите за хартиено покритие. Покритията се прилагат върху хартия, за да се подобри яркостта, гладкостта и печатаемостта. CMC действа като свързващо вещество в тези покрития, като държи пигментите заедно и ги свързва с хартиената повърхност. Това води до еднакво и лъскаво покритие, подобряване на визуалната привлекателност и функционалната ефективност на хартията. Освен това свойството, образуващо филмово, помага за създаването на бариера, която може да защити печатни материали.
Подобряване на силата на хартията:
CMC засилва механичната якост на хартията. Когато се добави към пулпата, той подобрява свързването между влакната, което води до повишена якост на опън, якост на спукване и издръжливост на сгъване. Това е особено важно за висококачествените доклади за печат, опаковъчни материали и други специализирани документи, където силата е критичен атрибут.
СПИС за задържане:
В процеса на мокро-края на производството на хартия CMC функционира като помощно средство за задържане, като помага за задържане на фини частици и пълнители в хартиената матрица. Това не само подобрява равномерността и външния вид на хартията, но също така повишава ефективността на процеса на създаване на хартия чрез намаляване на загубата на ценни материали в отпадъчните води.
Реологичен модификатор:
CMC се използва като реологичен модификатор в процеса на производство на хартия за контрол на свойствата на потока на различни водни суспензии и покрития. Чрез регулиране на вискозитета, CMC осигурява плавната работа на машините и равномерното разпределение на покритията, което води до по-последователен и висококачествен продукт.
Лепила и лепила:
Лепилните свойства на CMC го правят ценен компонент при производството на хартиени лепила и лепила. Той осигурява отлична якост на свързване, лесен е за нанасяне и е безопасен за използване в различни хартиени продукти, включително тези, използвани в опаковката на храни.
Бариерни свойства:
CMC може да подобри бариерните свойства на хартията, което го прави по -устойчив на масло, мазнини и влага. Това е особено полезно при приложения за опаковане, където защитата от факторите на околната среда е от съществено значение. Документите, третирани с CMC, могат да се използват за опаковане на хранителни продукти, осигурявайки биоразградима и устойчива алтернатива на пластмасовите покрития.
Обработка на отпадни води:
По време на процеса на производство на хартия се използват големи обеми вода и впоследствие се обработват, преди да бъдат освободени или рециклирани. CMC може да помогне за третирането на отпадъчните води, като действа като флокулант, като помага за отстраняване на суспендираните твърди вещества и други замърсители. Това допринася за по -ефективни и екологични практики за управление на водите в хартиената индустрия.
Механизми на действие
Взаимодействие с влакна:
CMC взаимодейства с целулозните влакна чрез водородна връзка и сили на ван дер Ваалс, което повишава връзката на влакната до влакната. Това взаимодействие е от решаващо значение за подобряване на механичните свойства на хартията, тъй като увеличава кохезията и адхезията между отделните влакна.
Формиране на филма:
Когато CMC се прилага върху хартиени повърхности, той образува непрекъснат филм, който може да капсулира влакна и пълнители. Този филм действа като бариера на водата и маслата, подобрявайки устойчивостта на хартията срещу тези вещества и подобрява нейната печатаемост.
Контрол на вискозитета:
Чрез промяна на вискозитета на покритията и суспензиите, CMC осигурява равномерно приложение и разпространение. Това е от съществено значение за постигането на равномерни покрития и постоянно качество в крайния хартиен продукт.
Механизъм за задържане:
CMC подобрява задържането на пълнители и фините частици в хартиената матрица, като действа като флокулант. Той агрегира тези малки частици в по -големи, които се задържат по -лесно във фиброзната мрежа, като по този начин подобряват свойствата на хартията и намаляват загубата на материал.
Ползи от използването на CMC в хартиената индустрия
Подобрено качество:
Използването на CMC води до по -висококачествени хартиени продукти с подобрена печат, здравина и външен вид. Това е особено важно за приложения от висок клас като опаковки, печат и специализирани документи.
Ефективност на разходите:
Чрез подобряване на задържането и намаляване на материалите, CMC допринася за по-рентабилни производствени процеси. Той също така повишава работата на покритията и лепилата, като намалява необходимостта от допълнителни добавки и лечения.
Екологична устойчивост:
CMC е биоразградим и нетоксичен материал, което го прави екологичен избор за хартиената индустрия. Използването му може да помогне за намаляване на въздействието върху производството на хартия, особено по отношение на пречистването на отпадните води и намаляването на синтетичните добавки.
Универсалност:
Универсалността на CMC позволява да се използва в различни етапи на производството на хартия, от лечение с целулоза до повърхностно довършителни работи. Това го прави ценна многофункционална добавка, която може да отговори на множество нужди в индустрията.
Carboxy метил целулоза (CMC) играе основна роля в хартиената индустрия, предлагайки редица ползи от подобреното качество на продукта до повишената ефективност на производството и устойчивостта на околната среда. Уникалните му свойства го правят незаменима добавка в повърхностното оразмеряване, покритието, подобряването на якостта и много други приложения. Тъй като индустрията продължава да търси по-устойчиви и ефективни производствени методи, ролята на CMC вероятно ще стане още по-значима, допринасяйки за развитието на по-високо качество и по-екологични хартиени продукти.
Време за публикация: февруари-18-2025