Карбоксиметил целулоза CMC за покритие на хартия

Натриевата карбоксиметил целулоза (CMC) е водоразтворим полимер, който се използва широко в хартиената промишленост като покриващ агент. Основната функция на CMC в покритието на хартията е да подобри повърхностните свойства на хартията, като яркост, гладкост и възможност за печат. CMC е естествен и възобновяем полимер, който се извлича от целулоза, което го прави екологична алтернатива на синтетичните покрития. Тази статия ще обсъди свойствата и приложенията на CMC в покритието на хартия, както и неговите предимства и ограничения.

Свойства на CMC за покритие на хартия

CMC е водоразтворим полимер, който се извлича от целулоза, която е основният компонент на растителните клетъчни стени. Карбоксиметиловата група (-CH2COOH) се добавя към гръбнака на целулозата, за да я направи разтворима във вода и да подобри нейните свойства като покриващ агент. Свойствата на CMC, които го правят подходящ за покритие на хартия, включват неговия висок вискозитет, висок капацитет за задържане на вода и способност за образуване на филм.

Висок вискозитет: CMC има висок вискозитет в разтвор, което го прави ефективен сгъстител и свързващо вещество във формулите за покритие на хартия. Високият вискозитет на CMC спомага за подобряване на еднородността и стабилността на покриващия слой върху повърхността на хартията.

Висок капацитет за задържане на вода: CMC има висок капацитет за задържане на вода, което му позволява да задържа вода и предотвратява изпаряването й по време на процеса на нанасяне на покритие. Високият капацитет за задържане на вода на CMC спомага за подобряване на намокрянето и проникването на покриващия разтвор в хартиените влакна, което води до по-равномерен и постоянен покривен слой.

Способност за образуване на филм: CMC има способността да образува филм върху повърхността на хартията, което спомага за подобряване на повърхностните свойства на хартията, като яркост, гладкост и възможност за печат. Филмообразуващата способност на CMC се дължи на високото му молекулно тегло и образуването на водородни връзки с целулозните влакна.

Приложения на CMC в покритието на хартия

CMC се използва в различни приложения за покритие на хартия, включително:

Хартии с покритие: CMC се използва като покриващ агент при производството на хартии с покритие, които са хартии, които имат слой от покриващ материал, нанесен върху повърхността, за да се подобрят техните повърхностни свойства. Хартиите с покритие обикновено се използват за приложения с висококачествен печат, като списания, каталози и брошури.

Опаковъчни хартии: CMC се използва като покриващ агент при производството на опаковъчни хартии, които са хартии, използвани за опаковане и транспортиране на стоки. Покриването на опаковъчни хартии с CMC помага за подобряване на тяхната здравина, водоустойчивост и възможност за печат.

Специални хартии: CMC се използва като покриващ агент при производството на специални хартии, като тапети, опаковки за подаръци и декоративни хартии. Покриването на специални хартии с CMC помага за подобряване на техните естетически свойства, като яркост, гланц и текстура.

Предимства на CMC в покритието на хартия

Използването на CMC в покритието на хартия предлага няколко предимства, включително:

Подобрени свойства на повърхността: CMC помага да се подобрят свойствата на повърхността на хартията, като яркост, гладкост и възможност за печат, което я прави идеална за приложения за висококачествен печат.

Екологична алтернатива: CMC е естествен и възобновяем полимер, който се извлича от целулоза, което го прави екологична алтернатива на синтетичните покрития.

Рентабилен: CMC е рентабилна алтернатива на други покрития, като поливинил алкохол (PVA), което го прави привлекателен вариант за производителите на хартия.

Ограничения на CMC в покритието на хартия

Използването на CMC в покритието на хартия също има някои ограничения, включително:

Чувствителност към pH: CMC е чувствителен към промени в pH, което може да повлияе на ефективността му като покриващ агент.

Ограничена разтворимост: CMC има ограничена разтворимост във вода при ниски температури, което може да ограничи приложението му в определени процеси за покритие на хартия.

Съвместимост с други добавки: CMC може да не е съвместим с някои други добавки, като нишесте или глина, което може да повлияе на работата на покриващия слой върху повърхността на хартията.

Променливост на качеството: Качеството и производителността на CMC може да варира в зависимост от източника на целулозата, производствения процес и степента на заместване на карбоксиметиловата група.

Изисквания за използване на CMC в покритието на хартия

За да се осигури оптимална производителност на CMC в приложения за покритие на хартия, трябва да бъдат изпълнени няколко изисквания, включително:

Степен на заместване (DS): Степента на заместване на карбоксиметиловата група в целулозния скелет трябва да бъде в определен диапазон, обикновено между 0,5 и 1,5. DS влияе върху разтворимостта, вискозитета и способността за образуване на филм на CMC, а DS извън този диапазон може да доведе до лошо представяне на покритието.

Молекулно тегло: Молекулното тегло на CMC трябва да бъде в определен диапазон, за да се осигури оптимална работа като покриващ агент. CMC с по-високо молекулно тегло има тенденция да има по-добри филмообразуващи свойства и е по-ефективен за подобряване на повърхностните свойства на хартията.

pH: pH на покриващия разтвор трябва да се поддържа в определен диапазон, за да се осигури оптимална работа на CMC. Идеалният диапазон на pH за CMC обикновено е между 7,0 и 9,0, въпреки че това може да варира в зависимост от конкретното приложение.

Условия на смесване: Условията на смесване на разтвора за покритие могат да повлияят на ефективността на CMC като покриващ агент. Скоростта на смесване, температурата и продължителността трябва да бъдат оптимизирани, за да се осигури оптимална дисперсия и еднородност на покриващия разтвор.

Заключение

Натриевата карбоксиметил целулоза (CMC) е водоразтворим полимер, който се използва широко в хартиената промишленост като покриващ агент. CMC е екологична и рентабилна алтернатива на синтетичните покрития и предлага няколко предимства, включително подобрени повърхностни свойства и възможност за печат. Въпреки това, използването на CMC в покритието на хартия също има някои ограничения, включително неговата чувствителност към pH и ограничена разтворимост. За да се осигури оптимална производителност на CMC в приложения за покритие на хартия, трябва да бъдат изпълнени специфични изисквания, включително степента на заместване, молекулно тегло, pH и условията на смесване на разтвора за покритие.