Ether cellwlos mewn diwydiant papur

Mae'r papur hwn yn cyflwyno mathau, dulliau paratoi, nodweddion perfformiad a statws cymhwyso etherau seliwlos mewn diwydiant gwneud papur, yn cyflwyno rhai mathau newydd o etherau seliwlos gyda rhagolygon datblygu, ac yn trafod eu tueddiad cymhwyso a datblygu mewn gwneud papur.

Geiriau allweddol:ether seliwlos; perfformiad; diwydiant papur

Mae cellwlos yn gyfansoddyn polymer naturiol, mae ei strwythur cemegol yn macromoleciwl polysacarid gydag anhydrusβ-glwcos fel y cylch sylfaen, ac mae gan bob cylch sylfaen grŵp hydroxyl cynradd a grŵp hydroxyl eilaidd. Trwy ei addasiad cemegol, gellir cael cyfres o ddeilliadau seliwlos. Dull paratoi ether seliwlos yw adweithio cellwlos â NaOH, yna cynnal adwaith etherification gydag adweithyddion swyddogaethol amrywiol megis methyl clorid, ethylene ocsid, propylen ocsid, ac ati, ac yna golchi'r sgil-gynnyrch halen a rhywfaint o sodiwm seliwlos i'w gael y cynnyrch. Mae ether cellwlos yn un o ddeilliadau pwysig seliwlos, y gellir ei ddefnyddio'n helaeth mewn meddygaeth a hylendid, diwydiant cemegol dyddiol, gwneud papur, bwyd, meddygaeth, adeiladu, deunyddiau a diwydiannau eraill. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae gwledydd tramor wedi rhoi pwys mawr ar ei hymchwil, a gwnaed llawer o gyflawniadau mewn ymchwil sylfaenol gymhwysol, effeithiau ymarferol cymhwysol, a pharatoi. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae rhai pobl yn Tsieina wedi dechrau cymryd rhan yn yr ymchwil i'r agwedd hon yn raddol, ac i ddechrau wedi cyflawni rhai canlyniadau mewn arfer cynhyrchu. Felly, mae datblygu a defnyddio ether seliwlos yn chwarae rhan bwysig iawn yn y defnydd cynhwysfawr o adnoddau biolegol adnewyddadwy a gwella ansawdd a pherfformiad papur. Mae'n fath newydd o ychwanegion gwneud papur sy'n werth ei ddatblygu.

1. Dulliau dosbarthu a pharatoi etherau cellwlos

Yn gyffredinol, rhennir dosbarthiad etherau cellwlos yn 4 categori yn ôl ionigrwydd.

1.1 Ether Cellwlos Nonionig

Mae ether seliwlos nad yw'n ïonig yn ether alcyl cellwlos yn bennaf, a'i ddull paratoi yw adweithio cellwlos â NaOH, ac yna cyflawni adwaith etherification gyda monomerau swyddogaethol amrywiol megis monochloromethane, ethylene ocsid, propylen ocsid, ac ati, ac yna ei gael trwy olchi defnyddir y sgil-gynnyrch halen a sodiwm seliwlos, yn bennaf gan gynnwys ether cellwlos methyl, ether cellwlos methyl hydroxyethyl, ether cellwlos methyl hydroxypropyl, ether cellwlos hydroxyethyl, ether cellwlos cyanoethyl ac ether cellwlos hydroxybutyl.

1.2 Ether cellwlos anionig

Mae etherau cellwlos anionig yn bennaf yn sodiwm carboxymethyl cellwlos a sodiwm carboxymethyl hydroxyethyl cellwlos. Y dull paratoi yw adweithio cellwlos â NaOH ac yna cynnal ether ag asid cloroacetig, ethylene ocsid a propylen ocsid. Adwaith cemegol, ac yna ei gael trwy olchi'r halen sgil-gynnyrch a sodiwm seliwlos.

1.3 Ether Cellwlos cationig

Cationic Mae etherau seliwlos yn bennaf yn cynnwys ether cellwlos clorid 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium clorid, sy'n cael ei baratoi trwy adweithio cellwlos â NaOH ac yna'n adweithio ag asiant etherifying cationig 3-chloro-2-hydroxypropyl Trimethyl amonium clorid neu adwaith etherification ag ethylene ocsid a propylene ac yna ei gael trwy olchi'r halen sgil-gynnyrch a sodiwm seliwlos.

1.4 Ether Cellwlos Zwitterionic

Mae gan y gadwyn moleciwlaidd o ether cellwlos zwitterionig grwpiau anionig a grwpiau cationig. Ei ddull paratoi yw adweithio cellwlos â NaOH ac yna adweithio ag asid monocloroacetig ac asiant etherification cationig 3-chloro-2-hydroxypropyl Trimethylamonium clorid yn etherified, ac yna'n cael ei gael trwy olchi'r sgil-gynnyrch halen a sodiwm seliwlos.

2. Perfformiad a nodweddion ether cellwlos

2.1 Ffurfio ffilm ac adlyniad

Mae etherification ether seliwlos yn dylanwadu'n fawr ar ei nodweddion a'i eiddo, megis hydoddedd, gallu ffurfio ffilm, cryfder bond a gwrthiant halen. Mae gan ether cellwlos gryfder mecanyddol uchel, hyblygrwydd, ymwrthedd gwres a gwrthiant oerfel, ac mae ganddo gydnawsedd da â gwahanol resinau a phlastigyddion, a gellir ei ddefnyddio i wneud plastigion, ffilmiau, farneisiau, gludyddion, latecs a deunyddiau cotio cyffuriau, ac ati.

2.2 Hydoddedd

Mae gan ether cellwlos hydoddedd dŵr da oherwydd bodolaeth grwpiau polyhydroxyl, ac mae ganddo ddetholusrwydd toddyddion gwahanol ar gyfer toddyddion organig yn ôl gwahanol eilyddion. Mae methylcellulose yn hydawdd mewn dŵr oer, yn anhydawdd mewn dŵr poeth, a hefyd yn hydawdd mewn rhai toddyddion; mae methyl hydroxyethyl cellwlos yn hydawdd mewn dŵr oer, yn anhydawdd mewn dŵr poeth a thoddyddion organig. Fodd bynnag, pan fydd hydoddiant dyfrllyd methylcellulose a methylhydroxyethylcellulose yn cael ei gynhesu, bydd methylcellulose a methylhydroxyethylcellulose yn gwaddodi. Mae cellwlos methyl yn cael ei waddodi ar 45-60°C, tra bod tymheredd dyddodiad cellwlos methyl hydroxyethyl cymysg yn cael ei gynyddu i 65-80°C. Pan fydd y tymheredd yn gostwng, mae'r gwaddod yn ail-hydoddi. Mae hydroxyethylcellulose a sodiwm carboxymethylcellulose yn hydawdd mewn dŵr ar unrhyw dymheredd ac yn anhydawdd mewn toddyddion organig (gyda rhai eithriadau). Gan ddefnyddio'r eiddo hwn, gellir paratoi ymlidyddion olew amrywiol a deunyddiau ffilm hydawdd.

2.3 Tewychu

Mae ether cellwlos yn cael ei hydoddi mewn dŵr ar ffurf colloid, mae ei gludedd yn dibynnu ar raddau polymerization ether cellwlos, ac mae'r hydoddiant yn cynnwys macromoleciwlau hydradol. Oherwydd maglu macromoleciwlau, mae ymddygiad llif hydoddiannau yn wahanol i hylifau Newtonaidd, ond mae'n arddangos ymddygiad sy'n newid gyda grym cneifio. Oherwydd strwythur macromoleciwlaidd ether cellwlos, mae gludedd yr hydoddiant yn cynyddu'n gyflym gyda'r cynnydd mewn crynodiad ac yn gostwng yn gyflym gyda'r cynnydd mewn tymheredd. Yn ôl ei nodweddion, gellir defnyddio etherau seliwlos fel cellwlos carboxymethyl a hydroxyethyl cellwlos fel tewychwyr ar gyfer cemegau dyddiol, asiantau cadw dŵr ar gyfer haenau papur, a thewychwyr ar gyfer haenau pensaernïol.

2.4 Diraddio

Pan fydd ether seliwlos yn cael ei ddiddymu yn y cyfnod dŵr, bydd bacteria'n tyfu, a bydd twf bacteria yn arwain at gynhyrchu bacteria ensym. Mae'r ensym yn torri'r bondiau uned anhydroglucose di-ail ger yr ether cellwlos, gan leihau pwysau moleciwlaidd cymharol y polymer. Felly, os yw hydoddiant dyfrllyd ether cellwlos i'w storio am amser hir, rhaid ychwanegu cadwolion ato, a dylid cymryd rhai mesurau antiseptig hyd yn oed ar gyfer etherau seliwlos sydd â phriodweddau gwrthfacterol.

3. Cymhwyso ether seliwlos mewn diwydiant papur

3.1 Asiant cryfhau papur

Er enghraifft, gellir defnyddio CMC fel gwasgarydd ffibr ac asiant cryfhau papur, y gellir ei ychwanegu at y mwydion. Gan fod gan sodiwm carboxymethyl cellwlos yr un tâl â'r mwydion a'r gronynnau llenwi, gall gynyddu gwastadedd y ffibr. Gellir gwella'r effaith bondio rhwng ffibrau, a gellir gwella dangosyddion ffisegol megis cryfder tynnol, cryfder byrstio, a gwastadrwydd papur papur. Er enghraifft, mae Longzhu ac eraill yn defnyddio mwydion pren sulfite cannu 100%, powdr talc 20%, glud rosin gwasgaredig 1%, addasu'r gwerth pH i 4.5 gyda sylffad alwminiwm, a defnyddio CMC gludedd uwch (gludedd 800 ~ 1200MPA.S) Y radd yr eilydd yw 0.6. Gellir gweld y gall CMC wella cryfder sych papur a hefyd wella ei radd maint.

3.2 Asiant maint wyneb

Gellir defnyddio sodiwm carboxymethyl cellwlos fel asiant sizing wyneb papur i wella cryfder wyneb papur. Gall ei effaith gymhwyso gynyddu cryfder yr wyneb tua 10% o'i gymharu â'r defnydd presennol o alcohol polyvinyl ac asiant maint startsh wedi'i addasu, a gellir lleihau'r dos tua 30%. Mae'n asiant maint wyneb addawol iawn ar gyfer gwneud papur, a dylid datblygu'r gyfres hon o fathau newydd yn weithredol. Mae gan ether cellwlos cationig well perfformiad maint arwyneb na startsh cationig. Gall nid yn unig wella cryfder wyneb papur, ond hefyd wella perfformiad amsugno inc papur a chynyddu'r effaith lliwio. Mae hefyd yn asiant maint wyneb addawol. Defnyddiodd Mo Lihuan ac eraill sodiwm carboxymethyl cellwlos a startsh ocsidiedig i gynnal profion maint arwyneb ar bapur a chardbord. Mae'r canlyniadau'n dangos bod gan CMC effaith maint arwyneb delfrydol.

Mae gan sodiwm cellwlos Methyl carboxymethyl berfformiad sizing penodol, a gellir defnyddio sodiwm cellwlos carboxymethyl fel asiant sizing mwydion. Yn ogystal â'i radd sizing ei hun, gellir defnyddio ether cellwlos cationic hefyd fel Hidlydd cymorth cadw papermaking, gwella cyfradd cadw ffibrau mân a llenwyr, a gellir ei ddefnyddio hefyd fel asiant cryfhau papur.

3.3 Sefydlogydd emwlsiwn

Defnyddir ether cellwlos yn eang wrth baratoi emwlsiwn oherwydd ei effaith dewychu da mewn hydoddiant dyfrllyd, a all gynyddu gludedd cyfrwng gwasgariad emwlsiwn ac atal dyddodiad emwlsiwn a haeniad. O'r fath fel sodiwm carboxymethyl cellwlos, ether cellwlos hydroxyethyl, ether cellwlos hydroxypropyl, ac ati, gellir ei ddefnyddio fel sefydlogwyr ac asiantau amddiffynnol ar gyfer gwm rosin gwasgaredig anionic, ether cellwlos cationig, ether cellwlos hydroxyethyl, ether cellwlos hydroxypropyl, ac ati Sylfaen cellwlos ether, methyl cellwlos ether gellir defnyddio ether, ac ati hefyd fel asiantau amddiffynnol ar gyfer gwm rosin gwasgaru cationig, AKD, ASA ac asiantau sizing eraill. Mae Longzhu et al. defnyddio mwydion pren sulfite cannu 100%, powdr talc 20%, glud rosin gwasgaredig 1%, addasu gwerth pH i 4.5 gyda sylffad alwminiwm, a defnyddio CMC gludedd uwch (gludedd 800 ~ 12000MPA.S). Gradd yr amnewid yw 0.6, ac fe'i defnyddir ar gyfer maint mewnol. Gellir gweld o'r canlyniadau bod gradd maint y rwber rosin sy'n cynnwys CMC yn amlwg wedi gwella, ac mae sefydlogrwydd yr emwlsiwn rosin yn dda, ac mae cyfradd cadw'r deunydd rwber hefyd yn uchel.

3.4 Asiant cadw dŵr gorchuddio

Fe'i defnyddir ar gyfer gorchuddio a phrosesu rhwymwr cotio papur, gall cellwlos cyanoethyl, cellwlos hydroxyethyl, ac ati ddisodli casein a rhan o latecs, fel y gall inc argraffu dreiddio'n hawdd ac mae'r ymylon yn glir. Gellir defnyddio cellwlos carboxymethyl ac ether cellwlos carboxymethyl hydroxyethyl fel gwasgarydd pigment, tewychydd, asiant cadw dŵr a sefydlogwr. Er enghraifft, mae swm y cellwlos carboxymethyl a ddefnyddir fel asiant cadw dŵr wrth baratoi haenau papur wedi'i orchuddio yn 1-2%.

4. Tuedd Datblygiad o Ether Cellwlos a Ddefnyddir mewn Diwydiant Papur

Mae'r defnydd o addasu cemegol i gael deilliadau seliwlos gyda swyddogaethau arbennig yn ffordd effeithiol o geisio defnydd newydd o'r cynnyrch mwyaf yn y byd o sylwedd organig naturiol-cellwlos. Mae yna lawer o fathau o ddeilliadau seliwlos a swyddogaethau eang, ac mae etherau seliwlos wedi'u cymhwyso mewn llawer o ddiwydiannau oherwydd eu perfformiad rhagorol. Er mwyn diwallu anghenion y diwydiant papur, dylai datblygiad ether seliwlos roi sylw i'r tueddiadau canlynol:

(1) Datblygu cynhyrchion manyleb amrywiol o etherau seliwlos sy'n addas ar gyfer cymwysiadau diwydiant papur, megis cynhyrchion cyfres â gwahanol raddau o amnewid, gwahanol gludedd, a gwahanol fasau moleciwlaidd cymharol, i'w dewis wrth gynhyrchu gwahanol fathau o bapur.

(2) Dylid cynyddu datblygiad mathau newydd o etherau seliwlos, megis etherau cellwlos cationig sy'n addas ar gyfer cadw papur a chymhorthion draenio, asiantau maint wyneb, ac etherau seliwlos zwitterionic y gellir eu defnyddio fel asiantau atgyfnerthu i ddisodli cotio latecs ether cellwlos Cyanoethyl a'r cyffelyb fel rhwymwr.

(3) Cryfhau'r ymchwil ar y broses baratoi o ether seliwlos a'i ddull paratoi newydd, yn enwedig yr ymchwil ar leihau'r gost a symleiddio'r broses.

(4) Cryfhau'r ymchwil ar briodweddau etherau cellwlos, yn enwedig priodweddau ffurfio ffilm, priodweddau bondio a phriodweddau tewychu gwahanol etherau seliwlos, a chryfhau'r ymchwil ddamcaniaethol ar gymhwyso etherau seliwlos mewn gwneud papur.