Celuloza Etero en Papera Industrio

Ĉi tiu artikolo prezentas la tipojn, preparmetodojn, agado-karakterizaĵojn kaj aplikan statuson de celulozaj eteroj en paperfarada industrio, prezentas kelkajn novajn variojn de celulozaj eteroj kun evoluperspektivoj, kaj diskutas ilian aplikon kaj evoluan tendencon en paperfarado.

Ŝlosilvortoj:celuloza etero; agado; paperindustrio

Celulozo estas natura polimera komponaĵo, ĝia kemia strukturo estas polisakarida makromolekulo kun anhidra.β-glukozo kiel la baza ringo, kaj ĉiu bazringo havas primaran hidroksilan grupon kaj sekundaran hidroksilan grupon. Per ĝia kemia modifo oni povas akiri serion de celulozaj derivaĵoj. La preparmetodo de celuloza etero estas reagi celulozon kun NaOH, tiam efektivigi eterigreagon kun diversaj funkciaj reakciantoj kiel metilklorido, etilenoksido, propilenoksido, ktp., kaj poste lavi la kromproduktan salon kaj iom da celuloza natrio por akiri. la produkto. Celuloza etero estas unu el la gravaj derivaĵoj de celulozo, kiu povas esti vaste uzata en medicino kaj higieno, ĉiutaga kemia industrio, paperfarado, manĝaĵo, medicino, konstruo, materialoj kaj aliaj industrioj. En la lastaj jaroj, eksterlandoj donis grandan gravecon al ĝia esplorado, kaj multaj atingoj estis faritaj en aplikata baza esplorado, aplikataj praktikaj efikoj kaj preparado. En la lastaj jaroj iuj homoj en Ĉinio iom post iom komencis okupiĝi pri la esplorado de ĉi tiu aspekto, kaj komence atingis kelkajn rezultojn en produktadpraktiko. Tial, la disvolviĝo kaj utiligo de celuloza etero ludas tre gravan rolon en la ampleksa utiligo de renovigeblaj biologiaj rimedoj kaj la plibonigo de papera kvalito kaj rendimento. Ĝi estas nova speco de paperfaraj aldonaĵoj, kiuj estas evoluindaj.

1. Klasifikaj kaj preparmetodoj de celulozaj eteroj

La klasifiko de celulozaj eteroj estas ĝenerale dividita en 4 kategoriojn laŭ joneco.

1.1 Nejona Celuloza Etero

Ne-jona celuloza etero estas ĉefe celuloza alkil etero, kaj ĝia preparmetodo estas reagi celulozon kun NaOH, kaj tiam efektivigi eterigreagon kun diversaj funkciaj monomeroj kiel monoklorometano, etilenoksido, propilenoksido, ktp., kaj tiam akirita per lavado. la kromprodukto salo kaj celuloza natrio, ĉefe inkluzive de metil-celuloza etero, metil-hidroksietil-celulozo-etero, metil-hidroksipropil-celulozo-etero, hidroksietil-celulozo-etero, cianoetil-celulozo-etero kaj hidroksibutil-celulozo-etero estas vaste uzataj.

1.2 Anjona celuloza etero

Anjonaj celulozaj eteroj estas ĉefe natria karboksimetilcelulozo kaj natria karboksimetilhidroksietilcelulozo. La preparmetodo estas reagi celulozon kun NaOH kaj tiam efektivigi eteron kun kloroaceta acido, etilenoksido kaj propilenoksido. Kemia reago, kaj tiam akirita per lavado de la kromprodukto salo kaj natria celulozo.

1.3 Katjona Celuloza Etero

Katjona celulozaj eteroj ĉefe inkluzivas 3-kloro-2-hidroksipropiltrimetilamonian kloridan celulozan eteron, kiu estas preparita reagante celulozon kun NaOH kaj poste reagante kun katjona eteriganta agento 3-kloro-2-hidroksipropil Trimetilamonia klorido aŭ eterigreago kun etilenoksido kaj propilenoksido. kaj tiam akirita per lavado de la kromprodukto salo kaj natria celulozo.

1.4 Zwitteriona Celuloza Etero

La molekula ĉeno de zwitteriona celuloza etero havas kaj anjonajn grupojn kaj katjonajn grupojn. Ĝia preparmetodo estas reagi celulozon kun NaOH kaj poste reagi kun monokloroaceta acido kaj katjona eteriga agento 3-kloro-2-hidroksipropil Trimethylammonium-klorido estas eterigita, kaj tiam akirita per lavado de la kromprodukto salo kaj natria celulozo.

2. Agado kaj karakterizaĵoj de celuloza etero

2.1 Filmformado kaj adhero

La eteriĝo de celuloza etero havas grandan influon sur ĝiaj trajtoj kaj propraĵoj, kiel ekzemple solvebleco, filmoforma kapablo, ligoforto kaj salrezisto. Celuloza etero havas altan mekanikan forton, flekseblecon, varmegan reziston kaj malvarman reziston, kaj havas bonan kongruon kun diversaj rezinoj kaj plastigiloj, kaj povas esti uzata por fari plastojn, filmojn, vernisojn, gluojn, latekso kaj drogajn tegaĵojn ktp.

2.2 Solveco

Celuloza etero havas bonan akvosolveblecon pro la ekzisto de polihidroksilaj grupoj, kaj havas malsaman solventan selektivecon por organikaj solviloj laŭ malsamaj anstataŭantoj. Metilcelulozo estas solvebla en malvarma akvo, nesolvebla en varma akvo, kaj ankaŭ solvebla en iuj solviloj; metilhidroksietilcelulozo estas solvebla en malvarma akvo, nesolvebla en varma akvo kaj organikaj solviloj. Tamen, kiam la akva solvaĵo de metilcelulozo kaj metilhidroksietilcelulozo estas varmigita, metilcelulozo kaj metilhidroksietilcelulozo precipitos. Metilcelulozo estas precipitata je 45-60°C, dum la precipitaĵtemperaturo de miksita eterigita metilhidroksietilcelulozo pliiĝas al 65-80;°C. Kiam la temperaturo malaltiĝas, la precipitaĵo resolviĝas. Hidroksietilcelulozo kaj natria karboksimetilcelulozo estas solvebla en akvo je ajna temperaturo kaj nesolvebla en organikaj solviloj (kun kelkaj esceptoj). Uzante ĉi tiun posedaĵon, diversaj oleforpuŝrimedoj kaj solveblaj filmmaterialoj povas esti preparitaj.

2.3 Densiĝo

Celuloza etero estas solvita en akvo en formo de koloido, ĝia viskozeco dependas de la grado de polimerigo de celuloza etero, kaj la solvo enhavas hidratigitajn makromolekulojn. Pro la implikiĝo de makromolekuloj, la flukonduto de solvaĵoj devias de tiu de Newtonianaj fluidoj, sed elmontras konduton kiu ŝanĝiĝas kun tondforto. Pro la makromolekula strukturo de celuloza etero, la viskozeco de la solvo pliiĝas rapide kun la pliiĝo de koncentriĝo kaj rapide malpliiĝas kun la pliiĝo de temperaturo. Laŭ ĝiaj karakterizaĵoj, celulozaj eteroj kiel karboksimetilcelulozo kaj hidroksietilcelulozo povas esti uzataj kiel densigiloj por ĉiutagaj kemiaĵoj, akvoretenantaj agentoj por paperaj tegaĵoj kaj densigiloj por arkitekturaj tegaĵoj.

2.4 Degradebleco

Kiam celuloza etero estas solvita en la akvofazo, bakterioj kreskos, kaj la kresko de bakterioj kondukos al produktado de enzimbakterioj. La enzimo rompas la neanstataŭigitajn anhidroglukozunuobligaciojn najbarajn al la celulozetero, reduktante la relativan molekulpezon de la polimero. Sekve, se la celuloza etera akva solvaĵo estas konservata dum longa tempo, oni devas aldoni al ĝi konservilojn, kaj iuj kontraŭsepsaj mezuroj devas esti prenitaj eĉ por celulozaj eteroj kun kontraŭbakteriaj ecoj.

3. Apliko de celuloza etero en papera industrio

3.1 Papera plifortiga agento

Ekzemple, CMC povas esti uzata kiel fibra disvastiganto kaj papera fortiga agento, kiu povas esti aldonita al la pulpo. Ĉar natria karboksimetilcelulozo havas la saman ŝargon kiel la pulpo kaj plenigaĵo-partikloj, ĝi povas pliigi la egalecon de la fibro. La liga efiko inter fibroj povas esti plibonigita, kaj fizikaj indikiloj kiel tirstreĉo-rezisto, kreva forto kaj papera egaleco de papero povas esti plibonigitaj. Ekzemple, Longzhu kaj aliaj uzas 100% blankigitan sulfitan lignopulvon, 20% talkpulvoron, 1% disigitan kolofonian gluon, ĝustigu la pH-valoron al 4,5 kun aluminio sulfato, kaj uzas pli altan viskozecon CMC (viskozeco 800~1200MPA.S) La grado de anstataŭigo estas 0,6. Oni povas vidi, ke CMC povas plibonigi la sekan forton de papero kaj ankaŭ plibonigi ĝian grandecon.

3.2 Surfaca grandeco agento

Natria karboksimetilcelulozo povas esti uzata kiel papera surfaca dimensiona agento por plibonigi la surfacan forton de papero. Ĝia aplika efiko povas pliigi la surfacan forton je ĉirkaŭ 10% kompare kun la nuna uzo de polivinilalkoholo kaj modifita amelo-grandiga agento, kaj la dozo povas esti reduktita je ĉirkaŭ 30%. Ĝi estas tre promesplena surfaca agento por paperfarado, kaj ĉi tiu serio de novaj varioj devas esti aktive evoluigita. Katjona celuloza etero havas pli bonan surfacan dimensigan rendimenton ol katjona amelo. Ĝi povas ne nur plibonigi la surfacan forton de papero, sed ankaŭ plibonigi la inksorbadon de papero kaj pliigi la tinkturan efikon. Ĝi ankaŭ estas promesplena surfaca dimensiona agento. Mo Lihuan kaj aliaj uzis natrian karboksimetilcelulozon kaj oksigenitan amelon por fari surfacajn dimensigajn testojn sur papero kaj kartono. La rezultoj montras, ke CMC havas idealan surfacan dimensigan efikon.

Metil-karboximetil-celuloza natrio havas certan dimensigan agadon, kaj karboksimetil-celuloza natrio povas esti uzata kiel pulpo-grandiga agento. Krom ĝia propra grandeco, katjona celuloza etero ankaŭ povas esti uzata kiel paperfabrika retenhelpilo Filtrilo, plibonigas la retenprocenton de fajnaj fibroj kaj plenigaĵoj, kaj ankaŭ povas esti uzata kiel papera plifortiga agento.

3.3 Emulsio-stabiligilo

Celuloza etero estas vaste uzata en emulsia preparo pro sia bona disiga efiko en akva solvaĵo, kiu povas pliigi la viskozecon de emulsia disvastiĝo kaj malhelpi emulsionan precipitadon kaj tavoliĝon. Kiel natria karboksimetil-celulozo, hidroksietil-celuloza etero, hidroksipropil-celuloza etero, ktp. povas esti uzataj kiel stabiligiloj kaj protektaj agentoj por anjona disvastigita rezingumo, katjona celuloza etero, hidroksietil-celuloza etero, hidroksipropil-celuloza etero, ktp. Baza celuloza etero, metilceluloza etero. etero, ktp ankaŭ povas esti uzata kiel protektaj agentoj por katjona disvastiĝo kolofonio gumo, AKD, ASA kaj aliaj sizing agentoj. Longzhu et al. uzis 100% blankigitan sulfitan lignopulvon, 20% talkpulvoron, 1% disvastigitan kolofonian gluon, alĝustigis la pH-valoron al 4,5 kun aluminio sulfato, kaj uzis pli altan viskozecon CMC (viskozeco 800~12000MPA.S). La grado de anstataŭigo estas 0,6, kaj ĝi estas uzata por interna grandeco. Oni povas vidi el la rezultoj, ke la grandeco de la kolofonia kaŭĉuko enhavanta CMC estas evidente plibonigita, kaj la stabileco de la kolofonia emulsio estas bona, kaj la reteno de la kaŭĉuka materialo ankaŭ estas alta.

3.4 Tega akvo retenanta agento

Ĝi estas uzata por tegi kaj prilabori paperan tegaĵon, cianoetil-celulozo, hidroksietil-celulozo ktp povas anstataŭigi kazeinon kaj parton de latekso, por ke presa inko facile penetru kaj la randoj estas klaraj. Carboxymethyl-celulozo kaj hidroksietil-karboximetil-celuloza etero povas esti uzataj kiel pigmento dispersant, densigilo, akvo reteno agento kaj stabiligilo. Ekzemple, la kvanto de karboksimetilcelulozo uzata kiel akvo retenanta agento en la preparado de tegitaj paperaj tegaĵoj estas 1-2%.

4. Evolua Tendenco de Celuloza Etero Uzita en Papera Industrio

La uzo de kemia modifo por akiri celulozderivaĵojn kun specialaj funkcioj estas efika maniero serĉi novajn uzojn de la plej granda rendimento de la mondo de natura organika materio-celulozo. Estas multaj specoj de celulozaj derivaĵoj kaj larĝaj funkcioj, kaj celulozaj eteroj estis aplikataj en multaj industrioj pro sia bonega agado. Por renkonti la bezonojn de la papera industrio, la disvolviĝo de celuloza etero devas atenti la jenajn tendencojn:

(1) Disvolvu diversajn specifajn produktojn de celulozaj eteroj taŭgaj por paperindustriaj aplikoj, kiel serioproduktoj kun malsamaj gradoj de anstataŭigo, malsamaj viskozecoj kaj malsamaj relativaj molekulaj masoj, por elekto en la produktado de malsamaj paperaj varioj.

(2) La disvolviĝo de novaj varioj de celulozaj eteroj devus esti pliigita, kiel katjonaj celulozeteroj taŭgaj por paperfarado de reteno kaj drenadhelpoj, surfacaj dimensigaj agentoj, kaj zwitterionaj celulozeteroj, kiuj povas esti uzataj kiel plifortigaj agentoj por anstataŭigi tegmentan latekso Cianoetil celulozetero. kaj similaj kiel ligilo.

(3) Plifortigi la esploradon pri la preparprocezo de celuloza etero kaj ĝia nova preparmetodo, precipe la esploradon pri reduktado de la kosto kaj simpligo de la procezo.

(4) Plifortigi la esploradon pri la propraĵoj de celulozaj eteroj, precipe la filmoformaj propraĵoj, ligaj propraĵoj kaj dikiĝantaj propraĵoj de diversaj celulozaj eteroj, kaj plifortigi la teorian esploradon pri la aplikado de celulozaj eteroj en paperfarado.