CMC de sodio utilizado na industria de fabricación de papel

A carboximetil celulosa sódica (CMC) é un aditivo versátil con numerosas aplicacións en diversas industrias, incluída a industria do papel. As súas propiedades e funcionalidades únicas fan que sexa un compoñente indispensable nos procesos de fabricación de papel, contribuíndo á calidade, rendemento e sustentabilidade dos produtos de papel e cartón. Nesta guía completa, exploraremos o papel do CMC de sodio na industria de fabricación de papel, incluíndo as súas funcións, beneficios, aplicacións e o impacto que ten na produción e propiedades do papel.

Introdución á carboximetilcelulosa sódica (CMC):

A carboximetil celulosa sódica (CMC) é un polímero soluble en auga derivado da celulosa, un polisacárido natural que se atopa nas paredes celulares das plantas. O CMC prodúcese tratando a celulosa con hidróxido de sodio e ácido monocloroacético, obtendo un composto modificado químicamente con propiedades únicas. CMC caracterízase pola súa alta viscosidade, excelente retención de auga, capacidade de formación de películas e compatibilidade con outros materiais. Estas propiedades fan que CMC sexa axeitado para unha ampla gama de aplicacións en varias industrias, incluíndo alimentos, produtos farmacéuticos, cosméticos, téxtiles e fabricación de papel.

Visión xeral do proceso de elaboración do papel:

Antes de afondar no papel específico do CMC de sodio na fabricación de papel, repasemos brevemente o proceso de fabricación do papel. A fabricación de papel implica varios pasos secuenciais, incluíndo pulpa, formación de papel, prensado, secado e acabado. Aquí tes unha visión xeral de cada etapa:

1. Pulpación: as fibras celulósicas extráense da madeira, do papel reciclado ou doutras materias primas mediante procesos de pulpa mecánica ou química.
2. Formación de papel: as fibras pulpadas están suspendidas en auga para formar unha suspensión ou suspensión fibrosa coñecida como pasta. Despois, a polpa deposítase sobre unha malla de arame ou tecido en movemento, onde a auga drena, deixando unha folla de papel húmida.
3. Prensado: a folla de papel húmida pásase por unha serie de rolos de prensado para eliminar o exceso de auga e consolidar as fibras.
4. Secado: a folla de papel prensado sécase usando calor e/ou aire para eliminar a humidade restante e fortalecer o papel.
5. Acabado: o papel seco pode ser sometido a procesos adicionais como o revestimento, o calandrado ou o corte para acadar as propiedades e especificacións desexadas.

Papel da carboximetil celulosa sódica (CMC) na fabricación de papel:

Agora, imos explorar as funcións e beneficios específicos do CMC de sodio nas distintas etapas do proceso de fabricación de papel:

1. Axuda de retención e drenaxe:

Unha das funcións principais do CMC de sodio na fabricación de papel é o seu papel como axudante de retención e drenaxe. Así é como o CMC de sodio contribúe a este aspecto:

• Axuda á retención: Sodium CMC actúa como unha axuda á retención mellorando a retención de fibras finas, recheos e aditivos na pasta de papel. O seu alto peso molecular e natureza hidrófila permítelle adsorberse nas superficies das fibras de celulosa e das partículas coloidais, mellorando así a súa retención na folla de papel durante a súa formación.
• Axuda á drenaxe: o CMC de sodio tamén serve como axuda á drenaxe ao mellorar a taxa de drenaxe da auga da pasta de papel. Axuda a crear unha estrutura de papel máis aberta e porosa, permitindo que a auga drene de forma máis eficiente a través da malla de arame ou tecido durante a formación do papel. Isto resulta nunha deshidratación máis rápida, un consumo de enerxía reducido e unha mellora da eficiencia da máquina no proceso de fabricación de papel.

2. Forza e axente vinculante:

O CMC de sodio funciona como axente de forza e aglutinante na fabricación de papel, proporcionando cohesión e integridade á folla de papel. Vexa como mellora a resistencia do papel:

• Unión interna: o CMC de sodio forma enlaces de hidróxeno con fibras de celulosa, partículas de recheo e outros compoñentes da pasta de papel. Estes enlaces axudan a fortalecer a matriz do papel e mellorar a unión entre fibras, o que resulta en maiores propiedades de resistencia á tracción, rotura e rotura no papel acabado.
• Unión de fibras: o CMC de sodio actúa como un axente de unión de fibras, promovendo a adhesión entre as fibras de celulosa individuais e evitando a súa desintegración ou separación durante a formación do papel e as fases de procesamento posteriores. Isto mellora a integridade estrutural e a estabilidade dimensional do papel, reducindo o risco de rasgadura, borrosa ou po.

3. Dimensionamento e revestimento da superficie:

O sodio CMC utilízase en formulacións de dimensionamento e revestimento de superficies para mellorar as propiedades da superficie e a imprimibilidade do papel. Vexa como mellora a calidade da superficie do papel:

• Encolado da superficie: o sodio CMC aplícase como axente de encolado da superficie para mellorar a resistencia da superficie, a suavidade e a receptividade da tinta do papel. Forma unha película fina e uniforme na superficie da folla de papel, reducindo a porosidade e mellorando a uniformidade da superficie. Isto permite unha mellor retención de tinta, unha calidade de impresión máis nítida e unha redución de emplume ou sangrado das imaxes e do texto impresos.
• Aglutinante de revestimento: O CMC de sodio serve como aglutinante nas formulacións de revestimento de papel, que se aplican á superficie do papel para acadar propiedades funcionais ou estéticas específicas. Axuda a unir partículas de pigmento, recheos e outros ingredientes de revestimento á superficie do papel, formando un acabado liso, brillante ou mate. Os revestimentos baseados en CMC melloran as propiedades ópticas, o brillo superficial e a imprimibilidade do papel, polo que é adecuado para aplicacións de impresión e embalaxe de alta calidade.

4. Axudas á retención:

O CMC de sodio funciona como axudante de retención no proceso de fabricación de papel, mellorando a retención de partículas finas, fibras e aditivos na pasta de papel. O seu alto peso molecular e a súa natureza soluble en auga permítenlle adsorberse nas superficies de fibras de celulosa e partículas coloidais, mellorando así a súa retención na folla de papel durante a súa formación. Isto leva a mellorar as propiedades de formación, uniformidade e resistencia do papel acabado.

5. Control das Propiedades Reolóxicas:

O CMC de sodio axuda a controlar as propiedades reolóxicas da pasta de papel e dos revestimentos, o que permite unha mellor procesabilidade e rendemento. Vexa como inflúe na reoloxía:

• Control de viscosidade: o CMC de sodio actúa como modificador da viscosidade, regulando o comportamento do fluxo e a consistencia das formulacións de pasta de papel e revestimentos. Confírelle ás suspensións propiedades pseudoplásticas ou de adelgazamento por cizallamento, o que significa que a súa viscosidade diminúe baixo a tensión de cizallamento (como durante a mestura ou o bombeo) e se recupera cando están en repouso. Isto facilita o manexo, bombeo e aplicación dos materiais, mellorando a eficiencia do proceso e a calidade do produto.
• Axente espesante: O CMC de sodio serve como axente espesante en revestimentos e formulacións de papel, aumentando a súa viscosidade e mellorando a súa estabilidade e cobertura. Axuda a controlar o fluxo e a deposición dos revestimentos na superficie do papel, garantindo un grosor e unha distribución uniformes. Isto mellora as propiedades ópticas, a imprimibilidade e o acabado superficial do papel, polo que é adecuado para diversas aplicacións de impresión e envasado.

Aplicacións da carboximetil celulosa sódica (CMC) na fabricación de papel:

O CMC de sodio úsase en varias aplicacións de fabricación de papel en diferentes calidades e tipos de produtos de papel. Algunhas aplicacións comúns inclúen:

1. Papeis de impresión e escritura: o sodio CMC úsase en formulacións de tamaño e revestimento de superficies para papeis de impresión e escritura, incluíndo papel de copia, papel offset e cartón revestido. Mellora a imprimibilidade, a retención de tinta e a suavidade da superficie, o que resulta en imaxes e textos impresos máis nítidos e vibrantes.
2. Papeis de embalaxe: Sodium CMC emprégase en papeis e cartóns de envasado, como cartóns plegables, caixas de cartón ondulado e bolsas de papel. Mellora a resistencia da superficie, a rixidez e o acabado superficial, mellorando o aspecto e o rendemento dos materiais de embalaxe.
3. Papeis de seda e toallas: engádese sodio CMC aos papeis de seda e toallas para mellorar a resistencia, a suavidade e a absorción húmida. Mellora a integridade e a durabilidade da folla, permitindo unha mellor retención de humidade e resistencia á rotura nos produtos de tecido.
4. Papeis especiais: Sodium CMC atopa aplicacións en papeis especiais, como forros de liberación, papeis térmicos e papeis de seguridade. Imparte funcionalidades específicas, como propiedades de liberación, estabilidade térmica e disuasión contra a falsificación, para cumprir os requisitos de aplicacións especializadas.

Sostibilidade Ambiental:

Un dos principais beneficios do CMC de sodio na fabricación de papel é a súa sustentabilidade ambiental. Como material renovable, biodegradable e non tóxico, CMC ofrece alternativas ecolóxicas aos aditivos e revestimentos sintéticos en produtos de papel. A súa biodegradabilidade garante un impacto ambiental mínimo e apoia prácticas forestais sostibles e iniciativas de economía circular na industria de fabricación de papel.

Conclusión:

A carboximetil celulosa sódica (CMC) xoga un papel vital na industria de fabricación de papel ao mellorar a calidade, o rendemento e a sustentabilidade dos produtos de papel e cartón. As súas propiedades multifuncionais convérteno nun aditivo versátil para mellorar a retención, resistencia, propiedades de superficie e procesabilidade en varias etapas do proceso de fabricación de papel. Desde papeis de impresión e embalaxe ata papeis tisú e especiais, sodium CMC atopa diversas aplicacións en diferentes calidades e tipos de produtos de papel, contribuíndo ao avance da tecnoloxía de fabricación de papel e ao desenvolvemento de materiais innovadores baseados en papel. A medida que a demanda de produtos de papel de alta calidade e respectuosos co medio ambiente segue crecendo, o CMC de sodio segue sendo un ingrediente valioso na procura de prácticas de fabricación de papel máis sostibles e eficientes no uso de recursos.