Sellulose-eter in die papierbedryf

Hierdie artikel stel die tipes, voorbereidingsmetodes, prestasie-eienskappe en toedieningstatus van sellulose-eters in die papiervervaardigingsbedryf bekend, stel 'n paar nuwe variëteite van sellulose-eters met ontwikkelingsvooruitsigte voor, en bespreek hul toepassing en ontwikkelingstendens in papiervervaardiging.

Sleutelwoorde:sellulose-eter; prestasie; papierbedryf

Sellulose is 'n natuurlike polimeerverbinding, die chemiese struktuur daarvan is 'n polisakkaried-makromolekule met watervryβ-glukose as die basisring, en elke basisring het 'n primêre hidroksielgroep en 'n sekondêre hidroksielgroep. Deur die chemiese modifikasie daarvan kan 'n reeks sellulose-derivate verkry word. Die voorbereidingsmetode van sellulose-eter is om sellulose met NaOH te laat reageer, dan uit te voer veretheringsreaksie met verskeie funksionele reaktante soos metielchloried, etileenoksied, propileenoksied, ens., en dan die neweproduk sout en 'n bietjie sellulose natrium te was om te verkry die produk. Sellulose-eter is een van die belangrike afgeleides van sellulose, wat wyd gebruik kan word in medisyne en higiëne, daaglikse chemiese industrie, papiervervaardiging, voedsel, medisyne, konstruksie, materiaal en ander nywerhede. In onlangse jare het die buiteland groot waarde aan sy navorsing geheg, en baie prestasies is gemaak in toegepaste basiese navorsing, toegepaste praktiese effekte en voorbereiding. In onlangse jare het sommige mense in China geleidelik by die navorsing van hierdie aspek betrokke begin raak, en het aanvanklik 'n paar resultate in produksiepraktyke behaal. Daarom speel die ontwikkeling en benutting van sellulose-eter 'n baie belangrike rol in die omvattende benutting van hernubare biologiese hulpbronne en die verbetering van papierkwaliteit en werkverrigting. Dit is 'n nuwe soort papiervervaardigingsbymiddels wat die moeite werd is om te ontwikkel.

1. Klassifikasie en bereidingsmetodes van sellulose-eters

Die klassifikasie van sellulose-eters word oor die algemeen in 4 kategorieë verdeel volgens ionisiteit.

1.1 Nie-ioniese sellulose-eter

Nie-ioniese sellulose-eter is hoofsaaklik sellulose-alkiel-eter, en die voorbereidingsmetode is om sellulose met NaOH te laat reageer, en dan vereetingsreaksie uit te voer met verskeie funksionele monomere soos monochloormetaan, etileenoksied, propileenoksied, ens., en dan verkry deur te was die neweproduk sout en sellulose-natrium, hoofsaaklik insluitend metielsellulose-eter, metielhidroksielselulose-eter, metielhidroksipropielsellulose-eter, hidroksielselulose-eter, sianoetiel Sellulose-eter en hidroksibutielsellulose-eter word wyd gebruik.

1.2 Anioniese sellulose-eter

Anioniese sellulose-eters is hoofsaaklik natriumkarboksimetielsellulose en natriumkarboksimetielhidroksiëtielsellulose. Die voorbereidingsmetode is om sellulose met NaOH te laat reageer en dan eter met chloorasynsuur, etileenoksied en propileenoksied uit te voer. Chemiese reaksie, en dan verkry deur die byproduk sout en natriumsellulose te was.

1.3 Kationiese sellulose-eter

Kationies sellulose-eters sluit hoofsaaklik 3-chloor-2-hidroksipropieltrimetielammoniumchloried sellulose-eter in, wat berei word deur sellulose met NaOH te laat reageer en dan met kationiese veretheringsmiddel 3-chloor-2-hidroksipropiel Trimetielammoniumchloried of veretheringsreaksie met etileenoksied en propileenoksied te reageer, en dan verkry deur die neweproduk sout en natriumsellulose te was.

1.4 Zwitterioniese sellulose-eter

Die molekulêre ketting van zwitterioniese sellulose-eter het beide anioniese groepe en kationiese groepe. Die voorbereidingsmetode is om sellulose met NaOH te laat reageer en dan te reageer met monochloorasynsuur en kationiese vereetingsmiddel 3-chloor-2-hidroksipropiel Trimetielammoniumchloried word vereter, en dan verkry deur die neweproduk sout en natriumsellulose te was.

2. Werkverrigting en kenmerke van sellulose-eter

2.1 Filmvorming en adhesie

Die verethering van sellulose-eter het 'n groot invloed op sy eienskappe en eienskappe, soos oplosbaarheid, filmvormende vermoë, bindingssterkte en soutweerstand. Sellulose-eter het 'n hoë meganiese sterkte, buigsaamheid, hittebestandheid en koue weerstand, en het goeie verenigbaarheid met verskeie harse en weekmakers, en kan gebruik word om plastiek, films, vernis, kleefmiddels, latex en dwelmbedekkingsmateriaal, ens.

2.2 Oplosbaarheid

Sellulose-eter het goeie wateroplosbaarheid as gevolg van die bestaan ​​van polihidroksielgroepe, en het verskillende oplosmiddelselektiwiteit vir organiese oplosmiddels volgens verskillende substituente. Metielsellulose is oplosbaar in koue water, onoplosbaar in warm water, en ook oplosbaar in sommige oplosmiddels; metielhidroksietielsellulose is oplosbaar in koue water, onoplosbaar in warm water en organiese oplosmiddels. Wanneer die waterige oplossing van metielsellulose en metielhidroksietielsellulose egter verhit word, sal metielsellulose en metielhidroksietielsellulose presipiteer. Metielsellulose word by 45-60 gepresipiteer°C, terwyl die neerslagtemperatuur van gemengde veretherde metielhidroksietielsellulose tot 65-80 verhoog word°C. Wanneer die temperatuur verlaag word, los die neerslag weer op. Hidroksie-etielsellulose en natriumkarboksimetielsellulose is oplosbaar in water by enige temperatuur en onoplosbaar in organiese oplosmiddels (met 'n paar uitsonderings). Deur hierdie eienskap te gebruik, kan verskeie olieafstotende middels en oplosbare filmmateriaal voorberei word.

2.3 Verdikking

Sellulose-eter word in water opgelos in die vorm van kolloïed, die viskositeit daarvan hang af van die graad van polimerisasie van sellulose-eter, en die oplossing bevat gehidreerde makromolekules. As gevolg van die verstrengeling van makromolekules verskil die vloeigedrag van oplossings van dié van Newtoniaanse vloeistowwe, maar vertoon 'n gedrag wat met skuifkrag verander. As gevolg van die makromolekulêre struktuur van sellulose-eter, neem die viskositeit van die oplossing vinnig toe met die toename in konsentrasie en neem vinnig af met die toename in temperatuur. Volgens sy kenmerke kan sellulose-eters soos karboksimetielsellulose en hidroksiedielsellulose gebruik word as verdikkers vir daaglikse chemikalieë, waterhoumiddels vir papierbedekkings en verdikkers vir argitektoniese bedekkings.

2.4 Afbreekbaarheid

Wanneer sellulose-eter in die waterfase opgelos word, sal bakterieë groei, en die groei van bakterieë sal lei tot die produksie van ensiembakterieë. Die ensiem breek die ongesubstitueerde anhidroglukose-eenheidsbindings langs die sellulose-eter, wat die relatiewe molekulêre gewig van die polimeer verminder. As die waterige sellulose-eteroplossing dus vir 'n lang tyd gestoor moet word, moet preserveermiddels daarby gevoeg word, en sekere antiseptiese maatreëls moet getref word, selfs vir sellulose-eters met antibakteriese eienskappe.

3. Toepassing van sellulose-eter in papierbedryf

3.1 Papierversterkingsmiddel

Byvoorbeeld, CMC kan gebruik word as 'n veseldispergeermiddel en 'n papierversterkingsmiddel, wat by die pulp gevoeg kan word. Aangesien natriumkarboksimetielsellulose dieselfde lading as die pulp- en vulstofdeeltjies het, kan dit die egaligheid van die vesel verhoog. Die bindingseffek tussen vesels kan verbeter word, en fisiese aanwysers soos treksterkte, barssterkte en papiergelykheid van papier kan verbeter word. Longzhu en ander gebruik byvoorbeeld 100% gebleikte sulfiethoutpulp, 20% talkpoeier, 1% gedispergeerde kolofoniumgom, pas die pH-waarde aan tot 4.5 met aluminiumsulfaat, en gebruik hoër viskositeit CMC (viskositeit 800~1200MPA.S) Die graad van substitusie is 0,6. Daar kan gesien word dat CMC die droë sterkte van papier kan verbeter en ook die grootte daarvan kan verbeter.

3.2 Oppervlaklimietmiddel

Natriumkarboksimetielsellulose kan gebruik word as 'n papieroppervlaklimmiddel om die oppervlaksterkte van papier te verbeter. Die toedieningseffek daarvan kan die oppervlaksterkte met ongeveer 10% verhoog in vergelyking met die huidige gebruik van polivinielalkohol en gemodifiseerde styselgroottemiddel, en die dosis kan met ongeveer 30% verminder word. Dit is 'n baie belowende oppervlak smeermiddel vir papiervervaardiging, en hierdie reeks nuwe variëteite behoort aktief ontwikkel te word. Kationiese sellulose-eter het 'n beter oppervlakgrootte-prestasie as kationiese stysel. Dit kan nie net die oppervlaksterkte van papier verbeter nie, maar ook die inkabsorpsieprestasie van papier verbeter en die kleureffek verhoog. Dit is ook 'n belowende oppervlak sizing agent. Mo Lihuan en ander het natriumkarboksimetielsellulose en geoksideerde stysel gebruik om oppervlakgroottetoetse op papier en karton uit te voer. Die resultate toon dat CMC 'n ideale oppervlakgrootte effek het.

Metielkarboksimetielsellulosenatrium het 'n sekere grootteprestasie, en karboksimetielsellulosenatrium kan as 'n pulpgroottemiddel gebruik word. Benewens sy eie groottegraad, kan kationiese sellulose-eter ook gebruik word as 'n papiervervaardigingshulpmiddelfilter, verbeter die retensietempo van fyn vesels en vullers, en kan ook as 'n papierversterkingsmiddel gebruik word.

3.3 Emulsie stabiliseerder

Sellulose-eter word wyd gebruik in emulsievoorbereiding as gevolg van sy goeie verdikkingseffek in waterige oplossing, wat die viskositeit van emulsiedispersiemedium kan verhoog en emulsiepresipitasie en stratifikasie kan voorkom. Soos natriumkarboksimetielsellulose, hidroksielellulose-eter, hidroksipropielsellulose-eter, ens. kan gebruik word as stabiliseerders en beskermende middels vir anioniese gedispergeerde kolofoniumgom, kationiese sellulose-eter, hidroksielellulose-eter, hidroksipropielsellulose-eter, ens. Basissellulose-eter, metielsellulose eter, ens. kan ook gebruik word as beskermende middels vir kationiese disperse kolofoniumgom, AKD, ASA en ander smeermiddels. Longzhu et al. het 100% gebleikte sulfiethoutpulp, 20% talkpoeier, 1% gedispergeerde kolofoniumgom gebruik, die pH-waarde na 4.5 aangepas met aluminiumsulfaat, en hoër viskositeit CMC (viskositeit 800~12000MPA.S) gebruik. Die graad van substitusie is 0,6, en dit word gebruik vir interne grootte. Uit die resultate kan gesien word dat die groottegraad van die kolofoniumrubber wat CMC bevat natuurlik verbeter is, en die stabiliteit van die kolofoniumemulsie is goed, en die retensietempo van die rubbermateriaal is ook hoog.

3.4 Deklaag van waterhoumiddel

Dit word gebruik vir die deklaag en verwerking van papierbedekkingsbindmiddel, siano-etielsellulose, hidroksielellulose, ens. kan kaseïen en 'n deel van latex vervang, sodat drukink maklik kan penetreer en die rande duidelik is. Karboksimetielsellulose en hidroksiedielkarboksimetielsellulose-eter kan as pigmentverspreider, verdikkingsmiddel, waterretensiemiddel en stabiliseerder gebruik word. Byvoorbeeld, die hoeveelheid karboksimetielsellulose wat as 'n waterhoudende middel in die voorbereiding van bedekte papierbedekkings gebruik word, is 1-2%.

4. Ontwikkelingstendens van sellulose-eter wat in papierbedryf gebruik word

Die gebruik van chemiese modifikasie om sellulose-afgeleides met spesiale funksies te verkry, is 'n doeltreffende manier om nuwe gebruike van die wêreld se grootste opbrengs van natuurlike organiese materiaal-sellulose te soek. Daar is baie soorte sellulose-afgeleides en wye funksies, en sellulose-eters is in baie nywerhede toegepas as gevolg van hul uitstekende werkverrigting. Om aan die behoeftes van die papierbedryf te voldoen, moet die ontwikkeling van sellulose-eter aandag gee aan die volgende neigings:

(1) Ontwikkel verskeie spesifikasieprodukte van sellulose-eters wat geskik is vir papierindustrietoepassings, soos reeksprodukte met verskillende grade van substitusie, verskillende viskositeite en verskillende relatiewe molekulêre massas, vir seleksie in die produksie van verskillende papiervariëteite.

(2) Die ontwikkeling van nuwe variëteite sellulose-eters moet verhoog word, soos kationiese sellulose-eters wat geskik is vir retensie- en dreineringshulpmiddels vir papiervervaardiging, oppervlakgroottemiddels en zwitterioniese sellulose-eters wat as versterkingsmiddels gebruik kan word om deklaaglatex Sianoethyl-sellulose-eter te vervang en dies meer as 'n bindmiddel.

(3) Versterk die navorsing oor die voorbereidingsproses van sellulose-eter en sy nuwe bereidingsmetode, veral die navorsing oor die vermindering van die koste en die vereenvoudiging van die proses.

(4) Versterk die navorsing oor die eienskappe van sellulose-eters, veral die filmvormende eienskappe, bindingseienskappe en verdikkingseienskappe van verskeie sellulose-eters, en versterk die teoretiese navorsing oor die toepassing van sellulose-eters in papiervervaardiging.