Etere di cellulosa in l'industria di a carta

Stu documentu presenta i tipi, i metudi di preparazione, e caratteristiche di rendiment è u statutu di l'applicazione di l'eteri di cellulosa in l'industria di a fabbricazione di carta, presenta alcune novi varietà di eteri di cellulosa cù prospettive di sviluppu, è discute a so tendenza d'applicazione è di sviluppu in a fabbricazione di carta.

Parolle chjave:etere di cellulosa; prestazione; industria di carta

A cellulosa hè un compostu polimeru naturali, a so struttura chimica hè una macromolecula di polisaccaridi cù anidru.β-glucose cum'è l'anellu di basa, è ogni anellu di basa hà un gruppu hydroxyl primariu è un gruppu hydroxyl secundariu. Per mezu di a so mudificazione chimica, una seria di derivati ​​di cellulosa pò esse acquistatu. U metudu di preparazione di l'etere di cellulosa hè di reagisce a cellulosa cù NaOH, poi rializà a reazione di eterificazione cù diversi reagenti funzionali cum'è cloruru di metile, ossidu di etilene, ossidu di propilenu, ecc. u pruduttu. L'etere di cellulosa hè unu di i derivati ​​impurtanti di a cellulosa, chì pò esse largamente utilizatu in a medicina è l'igiene, l'industria chimica di ogni ghjornu, a fabricazione di carta, l'alimentariu, a medicina, a custruzzione, i materiali è altre industrii. Nta l'ultimi anni, i paesi straneri anu attribuitu una grande impurtanza à a so ricerca, è parechji rializazioni sò stati fatti in a ricerca basica applicata, l'effetti pratichi applicati è a preparazione. Nta l'ultimi anni, certi pirsuni in Cina anu gradualmente cuminciatu à participà à a ricerca di questu aspettu, è anu inizialmente ottenutu qualchi risultati in a pratica di produzzione. Per quessa, u sviluppu è l'utilizazione di l'etere di cellulosa ghjoca un rolu assai impurtante in l'utilizazione cumpleta di risorse biologiche rinnuvevuli è a migliione di a qualità è u rendiment di carta. Hè un novu tipu d'additivi per a fabricazione di carta chì vale a pena sviluppà.

1. I metudi di classificazione è preparazione di l'eteri di cellulosa

A classificazione di l'eteri di cellulosa hè generalmente divisa in 4 categurie secondu a ionicità.

1.1 Etere di cellulosa nonionicu

L'etere di cellulosa non ionica hè principarmenti etere alchile di cellulosa, è u so metudu di preparazione hè di reagisce a cellulosa cù NaOH, è poi realizà a reazione di eterificazione cù diversi monomeri funzionali cum'è monoclorometano, ossidu di etilene, ossidu di propilene, etc., è dopu ottenutu da lavà. U salinu di u sodiu è a cellulosa di sodiu, cumpresu principalmente etere di metilcellulosa, etere di metil-hydroxyethyl cellulosa, etere di metil-hydroxypropyl cellulosa, etere d'hydroxyethyl cellulosa, cyanoethyl-cellulosa è etere hydroxybutyl cellulosa sò largamente usati.

1.2 Etere anionicu di cellulosa

Eteri di cellulosa anionica sò principalmente carboxymethyl cellulosa di sodiu è sodium carboxymethyl hydroxyethyl cellulosa. U metudu di preparazione hè di reagisce a cellulosa cù NaOH è poi rializà etere cù l'acidu chloroacetic, l'ossidu di etilene è l'ossidu di propilenu. Reazione chimica, è dopu ottenuta da lavà u salinu di u pruduttu è a cellulosa di sodiu.

1.3 Etere di cellulosa cationicu

cationicu L'eteri di cellulosa includenu principalmente 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride etere di cellulosa, chì hè preparatu reagendu a cellulosa cù NaOH è dopu reagisce cù l'agenti eterificante cationicu 3-chloro-2-hydroxypropyl Trimethyl ammonium chloride o a reazione di eterificazione cù l'ossidu di etilene è l'ossidu di propilene. è dopu ottenutu da lavà u salinu di u subproduttu è a cellulosa di sodiu.

1.4 Etere di cellulosa Zwitterionic

A catena molekulari di l'etere di cellulosa zwitterionica hà dui gruppi anionici è gruppi cationici. U so metudu di preparazione hè di reagisce a cellulosa cù NaOH è poi reagisce cù l'acidu monocloroaceticu è l'agenti di eterificazione cationica 3-chloro-2-hydroxypropyl Trimethylammonium chloride hè eterificatu, è dopu ottenutu da lavà u salinu di u subproduttu è a cellulosa di sodiu.

2. Prestazione è caratteristiche di l'etere di cellulosa

2.1 Formazione di film è aderenza

L'eterificazione di l'etere di cellulosa hà una grande influenza nantu à e so caratteristiche è pruprietà, cum'è a solubilità, a capacità di filmazione, a forza di ligame è a resistenza di u sali. L'etere di cellulosa hà una forza meccanica alta, una flessibilità, una resistenza à u calore è una resistenza à u friddu, è hà una bona cumpatibilità cù diverse resine è plastificanti, è ponu esse usate per fà plastichi, filmi, vernici, adesivi, lattice E materiali di rivestimentu di droga, etc.

2.2 Solubilità

L'etere di cellulosa hà una bona solubilità in acqua per l'esistenza di gruppi poliidrossilici, è hà una selettività di solvente differente per i solventi organici secondu diversi sustituenti. Methylcellulose hè soluble in acqua fridda, insoluble in acqua calda, è ancu soluble in certi solventi; a methyl hydroxyethyl cellulosa hè soluble in acqua fridda, insoluble in acqua calda è solventi organici. In ogni casu, quandu a suluzione acquosa di methylhydroxyethylcellulose hè riscaldata, a methylhydroxyethylcellulose precipitarà. A metil cellulosa hè precipitata à 45-60°C, mentri a temperatura di precipitazione di metil-hydroxyethyl cellulosa mixta eterificata hè aumentata à 65-80°C. Quandu a temperatura hè calata, u precipitatu redissolve. Hydroxyethylcellulose è sodium carboxymethylcellulose sò soluble in acqua à ogni temperatura è insoluble in solventi organici (cù uni pochi eccezzioni). Utilizendu sta pruprietà, ponu esse preparati diversi repellenti d'oliu è materiali di film solubili.

2.3 Ingrossu

L'etere di cellulosa hè dissolutu in l'acqua in forma di colloide, a so viscosità dipende da u gradu di polimerizazione di l'etere di cellulosa, è a suluzione cuntene macromolecule idratate. A causa di l'entanglement di macromolecule, u cumpurtamentu di u flussu di suluzione differe da quellu di i fluidi newtoniani, ma mostra un cumpurtamentu chì cambia cù a forza di taglio. A causa di a struttura macromolecular di l'etere di cellulosa, a viscosità di a suluzione aumenta rapidamente cù l'aumentu di a cuncentrazione è diminuite rapidamente cù l'aumentu di a temperatura. Sicondu e so caratteristiche, l'eteri di cellulosa cum'è a carboxymethyl cellulosa è l'hydroxyethyl cellulosa ponu esse aduprati com'è addensanti per i chimichi di ogni ghjornu, agenti di ritenzione d'acqua per i rivestimenti di carta, è addensanti per i rivestimenti architettonici.

2.4 Degradabilità

Quandu l'etere di cellulosa hè dissolutu in a fase di l'acqua, i battìri crescenu, è a crescita di battìri porta à a produzzione di battìri enzimatici. L'enzima rompe i legami di unità di anhydroglucose non sustituite adiacenti à l'etere di cellulosa, riducendu u pesu moleculare relative di u polimeru. Per quessa, se a suluzione aquosa di l'etere di cellulosa deve esse guardatu per un bellu pezzu, i cunservatori deve esse aghjuntu à questu, è certe misure antisettiche anu da piglià ancu per l'eteri di cellulosa cù proprietà antibacteriale.

3. Applicazione di l'etere di cellulosa in a industria di carta

3.1 Agente di rinfurzà di carta

Per esempiu, CMC pò esse usatu cum'è un dispersante di fibra è un agente di rinfurzà di carta, chì pò esse aghjuntu à a polpa. Siccomu a carboxymethyl cellulosa di sodiu hà a listessa carica chì a polpa è e particelle di filler, pò aumentà l'uniformità di a fibra. L'effettu di ligame trà e fibre pò esse migliuratu, è l'indicatori fisichi cum'è a forza di trazione, a forza di rupture è l'uniformità di carta di carta ponu esse migliurati. Per esempiu, Longzhu è altri utilizanu 100% polpa di legnu di sulfite bleached, 20% polvera di talcu, 1% cola di colofonia dispersa, aghjustate u valore di pH à 4,5 cù sulfate d'aluminiu, è utilizate CMC di viscosità più altu (viscosità 800 ~ 1200MPA.S) U gradu. di sustituzione hè 0,6. Pò esse vistu chì CMC pò migliurà a forza secca di carta è ancu migliurà u so gradu di dimensione.

3.2 Agente di dimensionamentu di a superficia

A sodium carboxymethyl cellulosa pò esse usata cum'è un agentu di dimensionamentu di a superficia di carta per migliurà a forza di a superficia di a carta. U so effettu di l'applicazione pò aumentà a forza di a superficia di circa 10% paragunatu cù l'usu attuale di l'alcool polivinilico è l'agente di sizing di amido mudificatu, è a dosa pò esse ridutta di circa 30%. Hè un agentu di dimensionamentu di superficia assai prometenti per a fabricazione di carta, è sta serie di novi variità deve esse sviluppatu attivamente. L'etere di cellulosa cationica hà un rendimentu di dimensionamentu di a superficia megliu cà l'amidu cationicu. Ùn pò micca solu migliurà a forza di a superficia di a carta, ma ancu migliurà a prestazione di assorbimentu di tinta di carta è aumentà l'effettu di tintura. Hè ancu un agentu di dimensionamentu di superficia promettente. Mo Lihuan è altri anu utilizatu sodium carboxymethyl cellulosa è amidu oxidized per fà teste di dimensionamentu di a superficia nantu à carta è cartone. I risultati mostranu chì CMC hà un effettu di dimensionamentu di superficia ideale.

Methyl carboxymethyl cellulosa sodium hà una certa prestazione sizing, è carboxymethyl cellulosa sodium pò ièssiri usatu comu un agenti sizing pulp. In più di u so propiu gradu di dimensionamentu, l'etere di cellulosa cationica pò ancu esse aduprata cum'è un aiutu di ritenzione di carta di filtru, migliurà a rata di ritenzione di fibre fini è di riempimentu, è pò ancu esse usatu cum'è agente di rinfurzà di carta.

3.3 Emulsion stabilizer

L'etere di cellulosa hè largamente utilizatu in a preparazione di l'emulsione per via di u so bonu effettu addensante in una soluzione acquosa, chì pò aumentà a viscosità di u mediu di dispersione di emulsione è impedisce a precipitazione è a stratificazione di l'emulsione. Cum'è carboxymethyl cellulosa di sodiu, hydroxyethyl cellulose etere, hydroxypropyl cellulose etere, etc. pò esse usatu cum'è stabilizzanti è agenti protettivi per gomma di colofonia dispersa anionica, etere di cellulosa cationica, etere d'idrossietil cellulosa, etere d'idrossipropil cellulosa, etc. etere, etc pò dinù esse usata cum'è agenti prutittivu di cationic disperse colofonia gum, AKD, ASA è altri agenti sizing. Longzhu et al. utilizatu 100% polpa di legnu sulfite bleached, 20% talcu, 1% cola di colofonia dispersa, aghjustatu u valore pH à 4,5 cù sulfate d'aluminiu, è utilizatu CMC di viscosità più altu (viscosità 800 ~ 12000MPA.S). U gradu di sustituzione hè 0,6, è hè utilizatu per a dimensione interna. Pò esse vistu da i risultati chì u gradu di sizing di a gomma di colofonia chì cuntene CMC hè ovviamente migliuratu, è a stabilità di l'emulsione di colofonia hè bona, è a rata di retenzioni di u materiale di gomma hè ancu alta.

3.4 Agente di rete d'acqua di rivestimentu

Hè aduprata per u revestimentu è u processu di u legante di rivestimentu di carta, cyanoethyl cellulosa, hydroxyethyl cellulosa, etc. pò rimpiazzà a caseina è una parte di lattice, perchè a tinta di stampa pò facilmente penetrare è i bordi sò chjaru. Carboxymethyl cellulosa è hydroxyethyl carboxymethyl cellulosa etere pò esse usatu cum'è dispersante di pigmentu, addensante, agente di ritenzione d'acqua è stabilizzante. Per esempiu, a quantità di carboxymethyl cellulosa utilizata com'è agenti di retenzione di l'acqua in a preparazione di rivestimenti di carta rivestita hè 1-2%.

4. Tendenza di sviluppu di l'etere di cellulosa utilizatu in l'industria di a carta

L'usu di mudificazione chimica per ottene derivati ​​​​di cellulosa cù funzioni speciale hè un modu efficau per circà novi usi di u più grande rendimentu mundiale di materia urganica naturale-cellulosa. Ci sò parechji tipi di derivati ​​​​di cellulosa è funzioni largu, è l'eteri di cellulosa sò stati appiicati in parechje industrii per via di u so eccellente rendiment. Per risponde à i bisogni di l'industria di a carta, u sviluppu di l'etere di cellulosa deve esse attentu à i seguenti tendenzi:

(1) Sviluppà diversi prudutti di specificazione di l'eteri di cellulosa adattati per l'applicazioni di l'industria di carta, cum'è i prudutti di serie cù diversi gradi di sustituzione, diverse viscosità è diverse masse molecolari relative, per a selezzione in a produzzione di diverse varietà di carta.

(2) U sviluppu di novi varietà di eteri di cellulosa deve esse aumentatu, cum'è l'eteri di cellulosa cationici adattati per a ritenzione di carta è l'aiuti di drenaje, l'agenti di dimensionamentu di a superficia, è l'eteri di cellulosa zwitterionic chì ponu esse aduprati com'è agenti di rinforzu per rimpiazzà l'etere di lattice di rivestimentu di cianoetil cellulosa. è simili cum'è un legante.

(3) Rinfurzà a ricerca nantu à u prucessu di preparazione di l'etere di cellulosa è u so novu metudu di preparazione, in particulare a ricerca nantu à a riduzione di u costu è a simplificazione di u prucessu.

(4) Rinfurzà a ricerca nantu à e proprietà di l'eteri di cellulosa, in particulare e proprietà di film, proprietà di ligame è proprietà di addensante di diversi etteri di cellulosa, è rinfurzà a ricerca teorica nantu à l'applicazione di l'eteri di cellulosa in a fabricazione di carta.