CMC de sodi utilitzat en la indústria de fabricació de paper

La carboximetil cel·lulosa sòdica (CMC) és un additiu versàtil amb nombroses aplicacions en diverses indústries, inclosa la indústria paperera. Les seves propietats i funcionalitats úniques el converteixen en un component indispensable en els processos de fabricació de paper, contribuint a la qualitat, el rendiment i la sostenibilitat dels productes de paper i cartró. En aquesta guia completa, explorarem el paper del CMC de sodi a la indústria de la fabricació de paper, incloses les seves funcions, beneficis, aplicacions i l'impacte que té en la producció i propietats del paper.

Introducció a la carboximetil cel·lulosa sòdica (CMC):

La carboximetil cel·lulosa sòdica (CMC) és un polímer soluble en aigua derivat de la cel·lulosa, un polisacàrid natural que es troba a les parets cel·lulars de les plantes. El CMC es produeix tractant la cel·lulosa amb hidròxid de sodi i àcid monocloroacètic, donant lloc a un compost modificat químicament amb propietats úniques. CMC es caracteritza per la seva alta viscositat, excel·lent retenció d'aigua, capacitat de formació de pel·lícules i compatibilitat amb altres materials. Aquestes propietats fan que CMC sigui adequat per a una àmplia gamma d'aplicacions en diverses indústries, com ara alimentació, farmacèutica, cosmètica, tèxtil i fabricació de paper.

Visió general del procés de fabricació del paper:

Abans d'aprofundir en el paper específic del CMC de sodi en la fabricació de paper, repassem breument el procés de fabricació del paper. La fabricació de paper implica diversos passos seqüencials, com ara la pasta, la formació del paper, el premsat, l'assecat i l'acabat. Aquí teniu una visió general de cada etapa:

1. Elaboració de pasta: les fibres cel·lulòsiques s'extreuen de la fusta, del paper reciclat o d'altres matèries primeres mitjançant processos de pasta mecànica o química.
2. Formació de paper: les fibres polpades es suspenen a l'aigua per formar una suspensió o suspensió fibrosa coneguda com a pasta. A continuació, la polpa es diposita sobre una malla de filferro o teixit en moviment, on l'aigua s'escapa, deixant enrere un full de paper humit.
3. Premsat: el full de paper humit es fa passar per una sèrie de corrons de premsa per eliminar l'excés d'aigua i consolidar les fibres.
4. Assecat: el full de paper premsat s'asseca amb calor i/o aire per eliminar la humitat restant i reforçar el paper.
5. Acabat: el paper sec pot patir processos addicionals com ara recobriment, calandrat o tall per aconseguir les propietats i especificacions desitjades.

Paper de la carboximetil cel·lulosa sòdica (CMC) en la fabricació de paper:

Ara, anem a explorar les funcions i els beneficis específics del CMC de sodi en les diferents etapes del procés de fabricació de paper:

1. Ajuda per a la retenció i el drenatge:

Una de les funcions principals del CMC de sodi en la fabricació de paper és el seu paper com a ajuda de retenció i drenatge. Així és com el sodi CMC contribueix a aquest aspecte:

• Ajuda a la retenció: Sodium CMC actua com a ajuda a la retenció millorant la retenció de fibres fines, farcits i additius a la pasta de paper. El seu alt pes molecular i la seva naturalesa hidròfila li permeten adsorbir-se a les superfícies de fibres de cel·lulosa i partícules col·loïdals, millorant així la seva retenció en el full de paper durant la formació.
• Ajuda al drenatge: Sodium CMC també serveix com a ajuda al drenatge millorant la taxa de drenatge de l'aigua de la pasta de paper. Ajuda a crear una estructura de paper més oberta i porosa, permetent que l'aigua dreni de manera més eficient a través de la malla de filferro o la tela durant la formació del paper. Això es tradueix en una deshidratació més ràpida, un consum d'energia reduït i una millora de l'eficiència de la màquina en el procés de fabricació de paper.

2. Força i agent vinculant:

El CMC de sodi funciona com a agent de força i aglutinant en la fabricació de paper, proporcionant cohesió i integritat al full de paper. A continuació s'explica com millora la resistència del paper:

• Enllaç intern: Sodi CMC forma enllaços d'hidrogen amb fibres de cel·lulosa, partícules de farciment i altres components de la pasta de paper. Aquests enllaços ajuden a enfortir la matriu del paper i a millorar la unió entre fibres, donant lloc a propietats més altes de resistència a la tracció, a l'esquinçament i a l'esclat en el paper acabat.
• Unió de fibres: El CMC de sodi actua com un agent aglutinant de fibres, afavorint l'adhesió entre fibres individuals de cel·lulosa i evitant la seva desintegració o separació durant la formació del paper i els passos posteriors de processament. Això millora la integritat estructural i l'estabilitat dimensional del paper, reduint el risc d'esquinçament, borrositat o pols.

3. Mides i recobriment de la superfície:

Sodium CMC s'utilitza en formulacions de mida superficial i recobriment per millorar les propietats superficials i la imprimibilitat del paper. A continuació s'explica com millora la qualitat de la superfície del paper:

• Mida superficial: Sodium CMC s'aplica com a agent de dimensionament de superfície per millorar la resistència de la superfície, la suavitat i la receptivitat de la tinta del paper. Forma una pel·lícula fina i uniforme a la superfície del full de paper, reduint la porositat i millorant la uniformitat de la superfície. Això permet una millor retenció de la tinta, una qualitat d'impressió més nítida i una reducció de la ploma o el sagnat de les imatges i el text impresos.
• Aglutinant de recobriment: Sodium CMC serveix com a aglutinant en les formulacions de recobriment de paper, que s'apliquen a la superfície del paper per aconseguir propietats funcionals o estètiques específiques. Ajuda a unir partícules de pigment, farcits i altres ingredients de recobriment a la superfície del paper, formant un acabat llis, brillant o mat. Els recobriments basats en CMC milloren les propietats òptiques, la brillantor de la superfície i la imprimibilitat del paper, fent-lo adequat per a aplicacions d'impressió i embalatge d'alta qualitat.

4. Ajuda a la retenció:

Sodi CMC funciona com a ajuda de retenció en el procés de fabricació de paper, millorant la retenció de partícules fines, fibres i additius a la pasta de paper. El seu alt pes molecular i la seva naturalesa soluble en aigua li permeten adsorbir-se a les superfícies de fibres de cel·lulosa i partícules col·loïdals, millorant així la seva retenció en el full de paper durant la formació. Això condueix a una millora de les propietats de formació, uniformitat i resistència en el paper acabat.

5. Control de les propietats reològiques:

Sodium CMC ajuda a controlar les propietats reològiques de la pasta de paper i els recobriments, permetent una millor processabilitat i rendiment. A continuació s'explica com influeix en la reologia:

• Control de viscositat: Sodi CMC actua com a modificador de viscositat, regulant el comportament del flux i la consistència de la pasta de paper i les formulacions de recobriment. Confereix propietats pseudoplàstiques o d'aprimament de cisalla a les suspensions, és a dir, la seva viscositat disminueix sota l'esforç de cisalla (com durant la barreja o el bombeig) i es recupera quan estan en repòs. Això facilita la manipulació, el bombeig i l'aplicació dels materials, millorant l'eficiència del procés i la qualitat del producte.
• Agent espessidor: Sodium CMC serveix com a agent espessidor en recobriments i formulacions de paper, augmentant la seva viscositat i millorant la seva estabilitat i cobertura. Ajuda a controlar el flux i la deposició de recobriments a la superfície del paper, assegurant un gruix i una distribució uniformes. Això millora les propietats òptiques, la imprimibilitat i l'acabat superficial del paper, fent-lo adequat per a diverses aplicacions d'impressió i embalatge.

Aplicacions de la carboximetil cel·lulosa sòdica (CMC) en la fabricació de paper:

Sodium CMC s'utilitza en diverses aplicacions de fabricació de paper en diferents graus i tipus de productes de paper. Algunes aplicacions habituals inclouen:

1. Papers d'impressió i escriptura: Sodium CMC s'utilitza en formulacions de mida superficial i recobriment per a papers d'impressió i escriptura, incloent paper de còpia, paper offset i cartró estucat. Millora la imprimibilitat, la retenció de tinta i la suavitat de la superfície, donant com a resultat imatges i texts impresos més nítids i vibrants.
2. Papers d'embalatge: Sodium CMC s'utilitza en papers i cartró d'embalatge, com ara cartrons plegables, caixes de cartró ondulat i bosses de paper. Millora la resistència superficial, la rigidesa i l'acabat de la superfície, millorant l'aspecte i el rendiment dels materials d'embalatge.
3. Papers de mocador i tovalloles: S'afegeix sodi CMC als papers de mocador i tovalloles per millorar la resistència humida, la suavitat i l'absorció. Millora la integritat i la durabilitat de la làmina, permetent una millor retenció d'humitat i resistència a la llàgrima en els productes de teixit.
4. Papers especials: Sodium CMC troba aplicacions en papers especials, com ara papers d'alliberament, papers tèrmics i papers de seguretat. Imparteix funcionalitats específiques, com ara propietats d'alliberament, estabilitat tèrmica i dissuasió de falsificacions, per satisfer els requisits d'aplicacions especialitzades.

Sostenibilitat ambiental:

Un dels avantatges clau del CMC de sodi en la fabricació de paper és la seva sostenibilitat mediambiental. Com a material renovable, biodegradable i no tòxic, CMC ofereix alternatives ecològiques als additius i recobriments sintètics en productes de paper. La seva biodegradabilitat garanteix un impacte ambiental mínim i dóna suport a pràctiques forestals sostenibles i iniciatives d'economia circular a la indústria paperera.

Conclusió:

La carboximetil cel·lulosa sòdica (CMC) té un paper vital en la indústria paperera millorant la qualitat, el rendiment i la sostenibilitat dels productes de paper i cartró. Les seves propietats multifuncionals el converteixen en un additiu versàtil per millorar la retenció, la resistència, les propietats superficials i la processabilitat en diverses etapes del procés de fabricació del paper. Des de papers d'impressió i d'embalatge fins a papers de seda i especialitzats, Sodium CMC troba diverses aplicacions en diferents graus i tipus de productes de paper, contribuint a l'avenç de la tecnologia de fabricació de paper i al desenvolupament de materials innovadors basats en paper. A mesura que la demanda de productes de paper d'alta qualitat i respectuosos amb el medi ambient continua creixent, el CMC de sodi continua sent un ingredient valuós en la recerca de pràctiques de fabricació de paper més sostenibles i eficients amb els recursos.