Natrijum CMC koji se koristi u industriji proizvodnje papira

Natrijum karboksimetil celuloza (CMC) je svestran aditiv sa brojnim primenama u raznim industrijama, uključujući industriju papira. Njegova jedinstvena svojstva i funkcionalnost čine ga nezamjenjivom komponentom u procesima proizvodnje papira, doprinoseći kvaliteti, performansama i održivosti proizvoda od papira i kartona. U ovom sveobuhvatnom vodiču istražit ćemo ulogu natrijevog CMC-a u industriji proizvodnje papira, uključujući njegove funkcije, prednosti, primjenu i utjecaj koji ima na proizvodnju i svojstva papira.

Uvod u natrijum karboksimetil celulozu (CMC):

Natrijum karboksimetil celuloza (CMC) je polimer rastvorljiv u vodi dobijen od celuloze, prirodnog polisaharida koji se nalazi u zidovima biljnih ćelija. CMC se proizvodi obradom celuloze natrijum hidroksidom i monohloroctenom kiselinom, što dovodi do hemijski modifikovanog jedinjenja sa jedinstvenim svojstvima. CMC se odlikuje visokim viskozitetom, odličnim zadržavanjem vode, sposobnošću stvaranja filma i kompatibilnošću s drugim materijalima. Ova svojstva čine CMC pogodnim za širok spektar primjena u različitim industrijama, uključujući hranu, farmaciju, kozmetiku, tekstil i proizvodnju papira.

Pregled procesa izrade papira:

Prije nego što se upustimo u specifičnu ulogu CMC natrijuma u proizvodnji papira, ukratko pogledajmo proces izrade papira. Izrada papira uključuje nekoliko uzastopnih koraka, uključujući celulozu, formiranje papira, prešanje, sušenje i doradu. Evo pregleda svake faze:

1. Obrada celuloze: Celulozna vlakna se ekstrahuju iz drveta, recikliranog papira ili drugih sirovina kroz mehaničke ili hemijske procese celuloze.
2. Formiranje papira: pulpirana vlakna su suspendirana u vodi kako bi se formirala vlaknasta kaša ili suspenzija poznata kao pulpa. Pulpa se zatim odlaže na pokretnu žičanu mrežu ili tkaninu, gdje voda otiče, ostavljajući za sobom mokri list papira.
3. Prešanje: Mokri list papira prolazi kroz niz valjaka za presovanje kako bi se uklonio višak vode i konsolidovala vlakna.
4. Sušenje: Presovani list papira se suši toplotom i/ili vazduhom kako bi se uklonila preostala vlaga i ojačao papir.
5. Završna obrada: Osušeni papir može se podvrgnuti dodatnim procesima kao što su premazivanje, kalandriranje ili sečenje kako bi se postigla željena svojstva i specifikacije.

Uloga natrijum karboksimetil celuloze (CMC) u proizvodnji papira:

Sada, istražimo specifične funkcije i prednosti natrijum CMC u različitim fazama procesa proizvodnje papira:

1. Pomoć za zadržavanje i drenažu:

Jedna od primarnih funkcija natrijum CMC u proizvodnji papira je njegova uloga kao pomoćno sredstvo za zadržavanje i drenažu. Evo kako natrijum CMC doprinosi ovom aspektu:

• Pomoć pri zadržavanju: Natrijum CMC djeluje kao pomoć pri zadržavanju poboljšavajući zadržavanje finih vlakana, punila i aditiva u papirnoj pulpi. Njegova visoka molekularna težina i hidrofilna priroda omogućavaju mu da se adsorbira na površine celuloznih vlakana i koloidnih čestica, čime se poboljšava njihovo zadržavanje u papirnom listu tokom formiranja.
• Pomoć pri drenaži: Natrijum CMC takođe služi kao pomoć pri drenaži poboljšavajući brzinu drenaže vode iz papirne pulpe. Pomaže u stvaranju otvorenije i poroznije strukture papira, omogućavajući vodi da se efikasnije odvodi kroz žičanu mrežu ili tkaninu tokom formiranja papira. Ovo rezultira bržim odvodnjavanjem, smanjenom potrošnjom energije i poboljšanom efikasnošću mašine u procesu proizvodnje papira.

2. Snaga i vezivno sredstvo:

Natrijum CMC funkcioniše kao čvrstoća i vezivo u proizvodnji papira, obezbeđujući koheziju i integritet papirnog lista. Evo kako poboljšava snagu papira:

• Unutrašnje vezivanje: Natrijum CMC formira vodonične veze sa celuloznim vlaknima, česticama punila i drugim komponentama u papirnoj pulpi. Ove veze pomažu u jačanju papirne matrice i poboljšavaju vezu između vlakana, što rezultira većim svojstvima čvrstoće na zatezanje, kidanje i pucanje u gotovom papiru.
• Vezivanje vlakana: Natrijum CMC deluje kao sredstvo za vezivanje vlakana, promovišući prianjanje između pojedinačnih celuloznih vlakana i sprečavajući njihovo raspadanje ili razdvajanje tokom formiranja papira i kasnijih koraka obrade. Ovo poboljšava strukturni integritet i dimenzionu stabilnost papira, smanjujući rizik od kidanja, raspršivanja ili prašine.

3. Dimenzioniranje površine i premazivanje:

Natrijum CMC se koristi u formulacijama za dimenzionisanje površina i premaza za poboljšanje svojstava površine i mogućnosti štampanja papira. Evo kako poboljšava kvalitet površine papira:

• Dimenzioniranje površine: Natrijum CMC se primjenjuje kao sredstvo za dimenzioniranje površine kako bi se poboljšala površinska čvrstoća, glatkoća i prijemčivost papira. Formira tanak, ujednačen film na površini papirnog lista, smanjujući poroznost i poboljšavajući ujednačenost površine. Ovo omogućava bolje zadržavanje mastila, oštriji kvalitet štampe i smanjeno perje ili krvarenje odštampanih slika i teksta.
• Vezivo za premazivanje: Natrijum CMC služi kao vezivo u formulacijama za premazivanje papira, koje se nanose na površinu papira da bi se postigla specifična funkcionalna ili estetska svojstva. Pomaže u vezivanju čestica pigmenta, punila i drugih sastojaka premaza za površinu papira, formirajući glatku, sjajnu ili mat završnu obradu. Premazi na bazi CMC poboljšavaju optička svojstva, površinski sjaj i mogućnost štampanja papira, čineći ga pogodnim za visokokvalitetne aplikacije za štampanje i pakovanje.

4. Pomoć pri zadržavanju:

Natrijev CMC djeluje kao pomoćno sredstvo u procesu proizvodnje papira, poboljšavajući zadržavanje finih čestica, vlakana i aditiva u papirnoj pulpi. Njegova visoka molekularna težina i priroda rastvorljiva u vodi omogućavaju mu da se adsorbuje na površine celuloznih vlakana i koloidnih čestica, čime se poboljšava njihovo zadržavanje u papirnom listu tokom formiranja. Ovo dovodi do poboljšanog formiranja, uniformnosti i svojstva čvrstoće u gotovom papiru.

5. Kontrola reoloških svojstava:

Natrijum CMC pomaže u kontroli reoloških svojstava papirne pulpe i premaza, omogućavajući bolju obradivost i performanse. Evo kako to utiče na reologiju:

• Kontrola viskoziteta: Natrijum CMC deluje kao modifikator viskoziteta, regulišući ponašanje tečenja i konzistenciju papirne mase i formulacija premaza. Suspenzijama daje pseudoplastična svojstva ili svojstva razrjeđivanja smicanja, što znači da se njihov viskozitet smanjuje pod posmičnim naprezanjem (kao što je tijekom miješanja ili pumpanja) i oporavlja se kada miruju. Ovo olakšava rukovanje, pumpanje i nanošenje materijala, poboljšavajući efikasnost procesa i kvalitet proizvoda.
• Sredstvo za zgušnjavanje: Natrijum CMC služi kao sredstvo za zgušnjavanje papirnih premaza i formulacija, povećavajući njihov viskozitet i poboljšavajući njihovu stabilnost i pokrivenost. Pomaže u kontroli protoka i taloženja premaza na površinu papira, osiguravajući ujednačenu debljinu i distribuciju. Ovo poboljšava optička svojstva, mogućnost štampanja i površinsku završnu obradu papira, što ga čini pogodnim za različite primene u štampi i pakovanju.

Primjena natrijum karboksimetil celuloze (CMC) u proizvodnji papira:

Natrijum CMC se koristi u različitim aplikacijama za proizvodnju papira u različitim razredima i vrstama proizvoda od papira. Neke uobičajene aplikacije uključuju:

1. Papiri za štampanje i pisanje: Natrijum CMC se koristi u formulacijama za dimenzionisanje površina i premaza za papire za štampanje i pisanje, uključujući papir za kopiranje, ofset papir i premazani karton. Poboljšava mogućnost štampanja, zadržavanje mastila i glatkoću površine, što rezultira oštrijim, živopisnijim štampanim slikama i tekstom.
2. Papiri za pakovanje: Natrijum CMC se koristi u pakovanju papira i kartona, kao što su preklopni kartoni, valovite kutije i papirne kese. Poboljšava površinsku čvrstoću, krutost i završnu obradu površine, poboljšavajući izgled i performanse materijala za pakovanje.
3. Papiri za maramice i ručnike: Natrijum CMC se dodaje papiru za maramice i ručnike kako bi se poboljšala snaga, mekoća i upijanje na mokrom. Poboljšava integritet i izdržljivost ploče, omogućavajući bolje zadržavanje vlage i otpornost na kidanje u proizvodima od tkiva.
4. Specijalni papiri: Natrijum CMC pronalazi primjenu u specijalnim papirima, kao što su zaštitne obloge, termalni papiri i sigurnosni papiri. On daje specifične funkcionalnosti, kao što su svojstva oslobađanja, termička stabilnost i odvraćanje od krivotvorina, kako bi se ispunili zahtjevi specijaliziranih aplikacija.

Ekološka održivost:

Jedna od ključnih prednosti natrijum CMC u proizvodnji papira je njegova ekološka održivost. Kao obnovljiv, biorazgradiv i netoksičan materijal, CMC nudi ekološki prihvatljive alternative sintetičkim aditivima i premazima u papirnim proizvodima. Njegova biorazgradivost osigurava minimalan utjecaj na okoliš i podržava održive šumske prakse i inicijative kružne ekonomije u industriji proizvodnje papira.

zaključak:

Natrijum karboksimetil celuloza (CMC) igra vitalnu ulogu u industriji proizvodnje papira poboljšavajući kvalitet, performanse i održivost proizvoda od papira i kartona. Njegova multifunkcionalna svojstva čine ga svestranim dodatkom za poboljšanje zadržavanja, čvrstoće, površinskih svojstava i obradivosti u različitim fazama procesa proizvodnje papira. Od papira za štampanje i pakovanje do papira za maramice i specijalnih papira, natrijum CMC nalazi različite primene u različitim vrstama i vrstama proizvoda od papira, doprinoseći napretku tehnologije proizvodnje papira i razvoju inovativnih materijala na bazi papira. Kako potražnja za visokokvalitetnim, ekološki prihvatljivim papirnim proizvodima i dalje raste, natrijum CMC ostaje vrijedan sastojak u potrazi za održivijim i resursno efikasnijim praksama proizvodnje papira.