Eter Selulosa ing Industri Kertas

Makalah iki ngenalake jinis, metode persiapan, karakteristik kinerja lan status aplikasi eter selulosa ing industri pembuatan kertas, nyedhiyakake sawetara jinis eter selulosa anyar kanthi prospek pangembangan, lan ngrembug babagan aplikasi lan tren pangembangan ing pembuatan kertas.

tembung kunci:selulosa eter; kinerja; industri kertas

Selulosa minangka senyawa polimer alami, struktur kimia yaiku makromolekul polisakarida kanthi anhidratβ-glukosa minangka cincin basa, lan saben cincin basa nduweni gugus hidroksil primer lan gugus hidroksil sekunder. Liwat modifikasi kimia, seri derivatif selulosa bisa dipikolehi. Cara nyiapake selulosa eter yaiku kanggo nanggepi selulosa karo NaOH, banjur nindakake reaksi eterifikasi karo macem-macem reaktan fungsional kayata metil klorida, etilena oksida, propilen oksida, lan liya-liyane, banjur ngumbah uyah produk sampingan lan sawetara natrium selulosa kanggo entuk. produk. Eter selulosa minangka salah sawijining turunan penting saka selulosa, sing bisa digunakake kanthi akeh ing obat lan kebersihan, industri kimia saben dina, nggawe kertas, panganan, obat, konstruksi, bahan lan industri liyane. Ing taun-taun pungkasan, negara manca wis penting banget kanggo riset, lan akeh prestasi wis digawe ing riset dhasar Applied, efek praktis Applied, lan preparation. Ing taun-taun pungkasan, sawetara wong ing China wis mboko sithik wiwit melu riset babagan aspek iki, lan wiwitane entuk sawetara asil ing praktik produksi. Mulane, pangembangan lan pemanfaatan selulosa eter nduweni peran penting banget ing pemanfaatan komprehensif sumber daya biologi sing bisa dianyari lan ningkatake kualitas lan kinerja kertas. Iki minangka jinis aditif pembuatan kertas anyar sing kudu dikembangake.

1. Klasifikasi lan cara persiapan eter selulosa

Klasifikasi eter selulosa umume dipérang dadi 4 kategori miturut ionitas.

1.1 Eter Selulosa Nonionik

Eter selulosa non-ionik utamane selulosa alkil eter, lan cara persiapane yaiku reaksi selulosa karo NaOH, lan banjur nindakake reaksi eterifikasi karo macem-macem monomer fungsional kayata monochloromethane, ethylene oxide, propylene oxide, lan liya-liyane, banjur dipikolehi kanthi ngumbah. uyah produk sampingan lan sodium selulosa, utamane kalebu eter metil selulosa, eter metil hidroksietil selulosa, eter selulosa metil hidroksipropil, eter selulosa hidroksietil, eter selulosa sianoetil lan eter selulosa hidroksibutil.

1.2 Eter selulosa anionik

Eter selulosa anionik utamane natrium karboksimetil selulosa lan natrium karboksimetil hidroksietil selulosa. Cara nyiapake yaiku reaksi selulosa karo NaOH lan banjur nindakake eter karo asam kloroasetat, etilena oksida lan propilen oksida. Reaksi kimia, lan banjur dipikolehi kanthi ngumbah uyah produk lan natrium selulosa.

1.3 Eter Selulosa Kationik

Kationik eter selulosa utamane kalebu eter selulosa 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, sing disiapake kanthi reaksi selulosa karo NaOH lan banjur reaksi karo agen eterifikasi kationik 3-chloro-2-hydroxypropyl Trimethyl amonium chloride utawa reaksi eterifikasi karo etilena oksida lan propylene oxide. lan banjur dipikolehi kanthi ngumbah uyah produk sampingan lan selulosa natrium.

1.4 Eter Selulosa Zwitterionic

Rantai molekul eter selulosa zwitterionic nduweni gugus anionik lan gugus kationik. Cara nyiapake yaiku reaksi selulosa karo NaOH lan banjur reaksi karo asam monokloroasetat lan agen eterifikasi kationik 3-chloro-2-hydroxypropyl Trimethylammonium chloride dietherifikasi, banjur dipikolehi kanthi ngumbah uyah produk sampingan lan selulosa natrium.

2. Kinerja lan karakteristik eter selulosa

2.1 Tatanan lan adhesi film

Eterifikasi eter selulosa nduweni pengaruh gedhe marang karakteristik lan sifat, kayata kelarutan, kemampuan mbentuk film, kekuatan ikatan lan tahan uyah. Eter selulosa nduweni kekuatan mekanik sing dhuwur, keluwesan, tahan panas lan tahan kadhemen, lan nduweni kompatibilitas sing apik karo macem-macem resin lan plasticizer, lan bisa digunakake kanggo nggawe plastik, film, pernis, adhesive, lateks Lan bahan lapisan obat, lsp.

2.2 Kelarutan

Eter selulosa nduweni kelarutan banyu sing apik amarga anane gugus polihidroksil, lan nduweni selektivitas pelarut sing beda kanggo pelarut organik miturut substituen sing beda. Methylcellulose larut ing banyu adhem, ora larut ing banyu panas, lan uga larut ing sawetara pelarut; metil hidroksietil selulosa larut ing banyu adhem, ora larut ing banyu panas lan pelarut organik. Nanging, nalika solusi banyu saka methylcellulose lan methylhydroxyethylcellulose digawe panas, methylcellulose lan methylhydroxyethylcellulose bakal precipitate. Metil selulosa endapan ing 45-60°C, nalika suhu udan campuran metil hidroksietil selulosa etherified ditambah dadi 65-80°C. Nalika suhu wis sudo, precipitate redissolves. Hydroxyethylcellulose lan sodium carboxymethylcellulose larut ing banyu ing suhu apa wae lan ora larut ing pelarut organik (kanthi sawetara pangecualian). Nggunakake properti iki, macem-macem repellants lenga lan bahan film larut bisa disiapake.

2.3 Penebalan

Eter selulosa larut ing banyu kanthi bentuk koloid, viskositas gumantung saka tingkat polimerisasi eter selulosa, lan solusi kasebut ngemot makromolekul terhidrasi. Amarga entanglement makromolekul, prilaku aliran solusi beda karo cairan Newtonian, nanging nuduhake prilaku sing owah kanthi gaya geser. Amarga struktur makromolekul eter selulosa, viskositas larutan mundhak kanthi cepet kanthi nambah konsentrasi lan mudhun kanthi cepet kanthi kenaikan suhu. Miturut karakteristike, eter selulosa kayata selulosa karboksimetil lan selulosa hidroksietil bisa digunakake minangka pengental kanggo bahan kimia saben dina, agen penahan banyu kanggo lapisan kertas, lan pengental kanggo lapisan arsitektur.

2.4 Degradasi

Nalika eter selulosa larut ing fase banyu, bakteri bakal tuwuh, lan pertumbuhan bakteri bakal nyebabake produksi bakteri enzim. Enzim kasebut ngrusak ikatan unit anhidroglukosa sing ora diganti ing jejere eter selulosa, nyuda bobot molekul relatif polimer kasebut. Mulane, yen solusi banyu selulosa eter kudu disimpen ing wektu sing suwe, pengawet kudu ditambahake, lan langkah-langkah antiseptik tartamtu kudu ditindakake sanajan kanggo eter selulosa kanthi sifat antibakteri.

3. Aplikasi eter selulosa ing industri kertas

3.1 Agen penguatan kertas

Contone, CMC bisa digunakake minangka dispersant serat lan agen penguat kertas, sing bisa ditambahake ing pulp. Amarga natrium karboksimetil selulosa nduweni muatan sing padha karo partikel pulp lan pengisi, bisa nambah keseragaman serat. Efek ikatan antarane serat bisa ditingkatake, lan indikator fisik kayata kekuatan tarik, kekuatan bledosan, lan kerata kertas kertas bisa ditingkatake. Contone, Longzhu lan liyane nggunakake 100% bleached pulp kayu sulfit, 20% talcum powder, 1% kasebar lim rosin, nyetel Nilai pH kanggo 4,5 karo aluminium sulfat, lan nggunakake CMC viskositas sing luwih dhuwur (viskositas 800 ~ 1200MPA.S). saka substitusi punika 0,6. Bisa dideleng manawa CMC bisa nambah kekuwatan kertas garing lan uga nambah gelar ukurane.

3.2 agen ukuran lumahing

Sodium carboxymethyl selulosa bisa digunakake minangka agen ukuran lumahing kertas kanggo nambah kekuatan lumahing kertas. Efek aplikasi kasebut bisa nambah kekuatan permukaan kanthi kira-kira 10% dibandhingake karo panggunaan polivinil alkohol lan agen ukuran pati sing dimodifikasi, lan dosis bisa dikurangi udakara 30%. Iki minangka agen ukuran permukaan sing apik banget kanggo nggawe kertas, lan seri varietas anyar iki kudu dikembangake kanthi aktif. Eter selulosa kationik nduweni kinerja ukuran permukaan sing luwih apik tinimbang pati kationik. Ora mung bisa nambah kekuatan lumahing kertas, nanging uga nambah kinerja panyerepan tinta kertas lan nambah efek dyeing. Iku uga agen ukuran lumahing janjeni. Mo Lihuan lan liya-liyane nggunakake natrium karboksimetil selulosa lan pati teroksidasi kanggo nganakake tes ukuran permukaan ing kertas lan karton. Asil nuduhake yen CMC nduweni efek ukuran permukaan sing becik.

Natrium metil karboksimetil selulosa nduweni kinerja ukuran tartamtu, lan natrium karboksimetil selulosa bisa digunakake minangka agen ukuran pulp. Saliyane jurusan ukuran dhewe, eter selulosa kationik uga bisa digunakake minangka Filter bantuan penylametan papermaking, nambah tingkat penylametan serat nggoleki lan pangisi, lan uga bisa digunakake minangka agen penguat kertas.

3.3 Emulsi stabilizer

Eter selulosa digunakake digunakake ing preparation emulsion amarga efek thickening apik ing solusi banyu, kang bisa nambah viskositas medium sawur emulsion lan nyegah udan emulsion lan stratification. Kayata sodium carboxymethyl selulosa, hydroxyethyl selulosa eter, hydroxypropyl selulosa eter, etc. eter, lan sapiturute uga bisa digunakake minangka agen protèktif kanggo cationic disperse rosin gum, AKD, ASA lan agen ukuran liyane. Longzhu et al. digunakake pulp kayu sulfit 100% bleached, wêdakakêna talcum 20%, lim rosin buyar 1%, nyetel Nilai pH kanggo 4,5 karo aluminium sulfat, lan digunakake CMC viskositas luwih (viskositas 800 ~ 12000MPA.S). Tingkat substitusi yaiku 0,6, lan digunakake kanggo ukuran internal. Bisa dideleng saka asil sing jurusan sizing saka karet rosin ngemot CMC temenan apik, lan stabilitas saka emulsion rosin apik, lan tingkat penylametan saka materi karet uga dhuwur.

3.4 Agen penahan banyu lapisan

Iki digunakake kanggo nutupi lan ngolah pengikat lapisan kertas, selulosa cyanoethyl, selulosa hidroksietil, lan liya-liyane bisa ngganti kasein lan bagéan saka lateks, supaya tinta cetak bisa gampang nembus lan pinggiran cetha. Carboxymethyl cellulose lan hydroxyethyl carboxymethyl cellulose ether bisa digunakake minangka dispersant pigmen, thickener, agen penylametan banyu lan stabilizer. Contone, jumlah karboksimetil selulosa sing digunakake minangka agen penahan banyu ing nyiapake lapisan kertas sing dilapisi yaiku 1-2%.

4. Tren Pangembangan Eter Selulosa Digunakake ing Industri Kertas

Panggunaan modifikasi kimia kanggo entuk turunan selulosa kanthi fungsi khusus minangka cara sing efektif kanggo nggoleki panggunaan anyar saka asil paling gedhe ing donya bahan organik-selulosa. Ana macem-macem turunan selulosa lan fungsi sing wiyar, lan eter selulosa wis diterapake ing pirang-pirang industri amarga kinerja sing apik banget. Kanggo nyukupi kabutuhan industri kertas, pangembangan eter selulosa kudu menehi perhatian marang tren ing ngisor iki:

(1) Ngembangake macem-macem produk spesifikasi eter selulosa sing cocog kanggo aplikasi industri kertas, kayata produk seri kanthi tingkat substitusi sing beda, viskositas sing beda, lan massa molekul relatif sing beda, kanggo dipilih ing produksi macem-macem jinis kertas.

(2) Pangembangan varietas anyar eter selulosa kudu ditambah, kayata eter selulosa kationik sing cocog kanggo retensi kertas lan alat drainase, agen ukuran permukaan, lan eter selulosa zwitterionik sing bisa digunakake minangka agen penguat kanggo ngganti lapisan lateks Cyanoethyl cellulose ether. lan sapanunggalane minangka pangiket.

(3) Nguatake riset babagan proses persiapan eter selulosa lan metode persiapan anyar, utamane riset babagan nyuda biaya lan nyederhanakake proses kasebut.

(4) Nguatake riset babagan sifat eter selulosa, utamane sifat pembentuk film, sifat ikatan lan sifat penebalan saka macem-macem eter selulosa, lan nguatake riset teoretis babagan aplikasi eter selulosa ing pembuatan kertas.