Cellulose Ether an der Pabeierindustrie

Dëse Pabeier stellt d'Typen, Virbereedungsmethoden, Leeschtungseigenschaften an Uwendungsstatus vun Celluloseetheren an der Pabeierindustrie vir, stellt e puer nei Varietéiten vun Celluloseethere mat Entwécklungsperspektiven vir, an diskutéiert hir Applikatioun an Entwécklungstrend am Papermaking.

Schlësselwierder:cellulose Ether; Leeschtung; Pabeier Industrie

Cellulose ass eng natierlech Polymerverbindung, seng chemesch Struktur ass e Polysaccharid Makromolekül mat Waasserfräiβ-Glukose als Basisring, an all Basisring huet eng primär Hydroxylgrupp an eng sekundär Hydroxylgrupp. Duerch seng chemesch Modifikatioun kann eng Serie vu Cellulose-Derivate kritt ginn. D'Virbereedungsmethod vum Celluloseether ass d'Zellulose mat NaOH ze reagéieren, dann d'Etherifikatiounsreaktioun mat verschiddene funktionnelle Reaktanten auszeféieren wéi Methylchlorid, Ethylenoxid, Propylenoxid, asw. de Produit. Celluloseether ass eng vun de wichtege Derivate vun Cellulose, déi wäit an der Medizin an der Hygiène, der alldeeglecher chemescher Industrie, der Pabeierfabrikatioun, der Liewensmëttel, der Medizin, der Bau, der Material an aner Industrien benotzt kënne ginn. An de leschte Joeren hunn auslännesch Länner grouss Bedeitung fir seng Fuerschung geluecht, a vill Leeschtunge goufen an der ugewandter Basisfuerschung, applizéiert prakteschen Effekter a Virbereedung gemaach. An de leschte Joeren hunn e puer Leit a China graduell ugefaang an der Fuerschung vun dësem Aspekt involvéiert ze sinn, an hunn am Ufank e puer Resultater an der Produktiounspraxis erreecht. Dofir spillt d'Entwécklung an d'Notzung vum Celluloseether eng ganz wichteg Roll an der ëmfaassender Notzung vun erneierbaren biologesche Ressourcen an der Verbesserung vun der Pabeierqualitéit an der Leeschtung. Et ass eng nei Aart vu Papermaking-Additive déi et wäert entwéckelen.

1. Klassifikatioun a Virbereedungsmethoden vu Celluloseethers

D'Klassifikatioun vun Celluloseethere gëtt allgemeng a 4 Kategorien opgedeelt no Ionizitéit.

1.1 Nonionesch Celluloseether

Net-ionesch Celluloseether ass haaptsächlech Cellulose-Alkylether, a seng Virbereedungsmethod ass Cellulose mat NaOH ze reagéieren, an dann d'Etherifikatiounsreaktioun mat verschiddene funktionnelle Monomere wéi Monochlormethan, Ethylenoxid, Propylenoxid, etc. d'Nieweprodukt Salz a Cellulose Natrium, haaptsächlech Methylcelluloseether, Methylhydroxyethylcelluloseether, Methylhydroxypropylcelluloseether, Hydroxyethylcelluloseether, Cyanoethyl Celluloseether an Hydroxybutylcelluloseether, gi wäit benotzt.

1.2 Anionesch Celluloseether

Anionesch Celluloseether si haaptsächlech Natriumcarboxymethylcellulose an Natriumcarboxymethylhydroxyethylcellulose. D'Virbereedungsmethod ass d'Zellulose mat NaOH ze reagéieren an dann Ether mat Chloracetic Seier, Ethylenoxid a Propylenoxid auszeféieren. Chemesch Reaktioun, an dann kritt duerch wäschen der Nieweprodukt Salz a Natrium cellulose.

1.3 Kationesch Celluloseether

Kationesch Celluloseethers enthalen haaptsächlech 3-Chloro-2-Hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid Celluloseether, dee virbereet gëtt duerch d'Reaktioun vun Cellulose mat NaOH an duerno mat kationesche Veretherungsmëttel 3-Chloro-2-Hydroxypropyl Trimethylammoniumchlorid oder Veretherungsreaktioun mat Ethylenoxid a Propylenoxid, an dann kritt duerch wäschen der Nieweprodukt Salz a Natrium cellulose.

1.4 Zwitterionesch Celluloseether

D'molekulare Kette vun zwitterionesche Celluloseether huet souwuel anionesch Gruppen wéi och kationesch Gruppen. Seng Virbereedungsmethod ass d'Zellulose mat NaOH ze reagéieren an dann mat Monochloracetic Seier a kationeschen Etherifikatiounsmëttel ze reagéieren.

2. Leeschtung an Charakteristiken vun cellulose Ether

2.1 Filmbildung an Adhäsioun

D'Etherifikatioun vum Celluloseether huet e groussen Afloss op seng Charakteristiken an Eegeschaften, wéi Solubilitéit, Filmbildungsfäegkeet, Bindungsstäerkt a Salzresistenz. Zelluloseether huet héich mechanesch Kraaft, Flexibilitéit, Hëtztbeständegkeet a Kältebeständegkeet, an huet gutt Kompatibilitéit mat verschiddene Harz a Plastifizéierer, a ka benotzt ginn fir Plastik, Filmer, Lacker, Klebstoff, Latex An Drogenbeschichtungsmaterialien, etc.

2.2 Solubilitéit

Celluloseether huet gutt Waasserléislechkeet wéinst der Existenz vu Polyhydroxylgruppen, an huet verschidde Léisungsmëttel Selektivitéit fir organesch Léisungsmëttel no verschiddene Substituenten. Methylcellulose ass soluble am kale Waasser, onopléisbar am waarme Waasser, an och soluble an e puer Léisungsmëttelen; Methylhydroxyethylcellulose ass soluble a kale Waasser, onopléisbar a waarmt Waasser an organesch Léisungsmëttel. Wéi och ëmmer, wann d'wässerlech Léisung vu Methylcellulose a Methylhydroxyethylcellulose erhëtzt gëtt, fällt Methylcellulose a Methylhydroxyethylcellulose aus. Methylcellulose gëtt bei 45-60 ausgefällt°C, wärend d'Nidderschlagstemperatur vu gemëschte etherifizéierter Methylhydroxyethylcellulose op 65-80 erhéicht gëtt°C. Wann d'Temperatur erofgesat gëtt, léist de Nidderschlag sech erëm op. Hydroxyethylcellulose an Natriumcarboxymethylcellulose sinn opléisbar a Waasser bei all Temperatur an onopléisbar an organeschen Léisungsmëttelen (mat e puer Ausnahmen). Mat Hëllef vun dëser Immobilie kënne verschidde Uelegabweiser a löslech Filmmaterialien virbereet ginn.

2.3 Verdickung

Celluloseether gëtt a Waasser a Form vu Kolloid opgeléist, seng Viskositéit hänkt vum Grad vun der Polymeriséierung vum Celluloseether of, an d'Léisung enthält hydratiséiert Makromoleküle. Duerch d'Verwécklung vu Makromolekülen ënnerscheet sech d'Flëssverhalen vu Léisunge vun deem vun Newtonesche Flëssegkeeten, awer weist e Verhalen dat sech mat Schéierkraaft ännert. Wéinst der makromolekulärer Struktur vum Celluloseether erhéicht d'Viskositéit vun der Léisung séier mat der Erhéijung vun der Konzentratioun a geet séier mat der Temperaturerhéijung erof. Geméiss senge Charakteristiken kënnen Celluloseetherer wéi Carboxymethylcellulose an Hydroxyethylcellulose als Verdickungsmëttel fir alldeeglech Chemikalien, Waasserhaltungsmëttel fir Pabeierbeschichtungen, an Verdickungsmëttel fir architektonesch Beschichtungen benotzt ginn.

2.4 Ofbaubarkeet

Wann Zelluloseether an der Waasserphase opgeléist gëtt, wäerte Bakterien wuessen, an de Wuesstum vu Bakterien féiert zur Produktioun vun Enzymbakterien. Den Enzym brécht déi onsubstituéiert Anhydroglucose Eenheetsbindungen nieft dem Celluloseether, wat d'relativ Molekulargewiicht vum Polymer reduzéiert. Dofir, wann d'Celluloseether-wässerlech Léisung fir eng laang Zäit gelagert gëtt, musse Konservéierungsmëttel derbäi ginn, a verschidde antiseptesch Moossname sollten och fir Celluloseethers mat antibakteriellen Eegeschafte geholl ginn.

3. Uwendung vu Celluloseether an der Pabeierindustrie

3.1 Pabeier Verstäerkung Agent

Zum Beispill kann CMC als Faser-Dispergator an e Pabeierverstäerkungsmëttel benotzt ginn, deen an de Pulp bäigefüügt ginn. Zënter Natriumcarboxymethylcellulose déiselwecht Ladung huet wéi d'Pulp a Fillerpartikelen, kann et d'Gläichheet vun der Faser erhéijen. De Bindungseffekt tëscht Faseren kann verbessert ginn, a kierperlech Indikatoren wéi Spannkraaft, Burststäerkt, a Pabeiergläichheet vum Pabeier kënne verbessert ginn. Zum Beispill, Longzhu an anerer benotzen 100% gebleecht sulfite Holz Pulp, 20% Talcum Pudder, 1% verspreet rosin gekollt, ajustéieren de pH Wäert op 4,5 mat Al sulfate, a benotzen méi héich Viskositéit CMC (Viskositéit 800 ~ 1200MPA.S) Grad der Substitutioun ass 0,6. Et kann gesi ginn datt CMC d'Trocknerkraaft vu Pabeier verbesseren kann an och säi Gréisstgrad verbesseren.

3.2 Surface Sizing Agent

Natrium carboxymethyl cellulose kann als Pabeier Uewerfläch sizing Agent benotzt ginn der Uewerfläch Stäerkt vun Pabeier ze verbesseren. Seng Applikatioun Effekt kann d'Uewerfläch Stäerkt vun ongeféier 10% am Verglach mat der aktueller Notzung vun polyvinyl Alkohol a modifizéiert starch sizing Agent erhéijen, an d'Doséierung kann vun ongeféier 30% reduzéiert ginn. Et ass e ganz villverspriechend Surface Sizing Agent fir Pabeier ze maachen, an dës Serie vun neie Sorten soll aktiv entwéckelt ginn. Kationesch Celluloseether huet besser Uewerflächegréisst Leeschtung wéi kationesch Stärke. Et kann net nëmmen d'Uewerflächkraaft vum Pabeier verbesseren, awer och d'Tëntabsorptiounsleistung vu Pabeier verbesseren an de Fierweeffekt erhéijen. Et ass och e villverspriechend Uewerflächegréisst Agent. Mo Lihuan an anerer hunn Natriumcarboxymethylcellulose an oxidéiert Stärke benotzt fir Uewerflächegréisst Tester op Pabeier a Karton ze maachen. D'Resultater weisen datt CMC en ideale Flächgréisst Effekt huet.

Methylcarboxymethylcellulose Natrium huet eng gewësse Gréisst Leeschtung, a Carboxymethyl Cellulose Natrium kann als Pulp Gréisst Agent benotzt ginn. Zousätzlech zu sengem eegene Gréisstgrad, kann kationesch Celluloseether och als Pabeierretention-Hëlleffilter benotzt ginn, d'Retentiounsquote vu feine Faseren a Filler verbesseren, a kann och als Pabeierverstäerkungsmëttel benotzt ginn.

3.3 Emulsioun Stabilisator

Celluloseether gëtt wäit an der Emulsiounspräparatioun benotzt wéinst sengem gudde Verdickungseffekt an der wässerlecher Léisung, wat d'Viskositéit vun der Emulsiounsdispersiounsmëttel erhéijen kann an d'Emulsiounsnidderschlag a Stratifikatioun verhënneren. Wéi Natriumcarboxymethylcellulose, Hydroxyethylcelluloseether, Hydroxypropylcelluloseether, asw. Eeter, asw. Longzhu et al. benotzt 100% gebleechte Sulfit Holzpulp, 20% Talkumpudder, 1% dispergéierte Rosin-Leim, huet de pH-Wäert op 4,5 mat Aluminiumsulfat ugepasst, a benotzt méi héich Viskositéit CMC (Viskositéit 800 ~ 12000MPA.S). De Substitutiounsgrad ass 0,6, an et gëtt fir intern Gréisst benotzt. Et kann aus de Resultater gesi ginn datt de Gréisstgrad vum Rosin Gummi mat CMC offensichtlech verbessert ass, an d'Stabilitéit vun der Rosin Emulsioun ass gutt, an d'Retentiounsquote vum Gummimaterial ass och héich.

3.4 Beschichtungswaasserhaltungsmëttel

Et gëtt benotzt fir d'Beschichtung an d'Veraarbechtung vu Pabeierbeschichtungsbinder, Cyanoethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, asw. Carboxymethyl cellulose an hydroxyethyl carboxymethyl cellulose Ether kann als Pigment dispersant, thickener, Waasser Retention Agent a Stabilisator benotzt ginn. Zum Beispill ass d'Quantitéit u Carboxymethylcellulose, déi als Waasserhaltungsmëttel an der Virbereedung vu beschichtete Pabeierbeschichtungen benotzt gëtt, 1-2%.

4. Entwécklung Trend vun Cellulose Ether benotzt an Pabeier Industrie

D'Benotzung vu chemescher Modifikatioun fir Cellulosederivate mat spezielle Funktiounen ze kréien ass en effektive Wee fir nei Notzunge vun der weltgréisster Ausbezuelung vun natierlecher organescher Matière-Cellulose ze sichen. Et gi vill Aarte vu Cellulose-Derivate a breet Funktiounen, an Celluloseethers goufen a ville Industrien applizéiert wéinst hirer exzellenter Leeschtung. Fir d'Bedierfnesser vun der Pabeierindustrie ze treffen, sollt d'Entwécklung vu Celluloseether op déi folgend Trends oppassen:

(1) Entwéckelt verschidde Spezifizéierungsprodukter vu Celluloseethers, déi fir Pabeierindustrie Uwendungen gëeegent sinn, wéi Serieprodukter mat verschiddene Substitutiounsgraden, verschidde Viskositéiten a verschidde relativ molekulare Massen, fir Selektioun an der Produktioun vu verschiddene Pabeiersorten.

(2) D'Entwécklung vun neie Varietéiten vun Celluloseethers soll erhéicht ginn, sou wéi kationesch Celluloseethers, déi gëeegent sinn fir Retentiouns- an Drainage-Hëllef fir Pabeier ze maachen, Surface Sizing Agents, an zwitterionesch Celluloseethers, déi als Verstäerkungsmëttel benotzt kënne fir d'Beschichtungslatex Cyanoethyl Celluloseether ze ersetzen an esou als Bindemittel.

(3) Stäerkt d'Fuerschung iwwer de Virbereedungsprozess vu Celluloseether a seng nei Virbereedungsmethod, besonnesch d'Fuerschung iwwer d'Reduktioun vun de Käschten an d'Vereinfachung vum Prozess.

(4) Stäerkt d'Fuerschung iwwer d'Eegeschafte vun Celluloseethers, besonnesch d'Filmbildungseigenschaften, d'Verbindungseigenschaften an d'Verdickungseigenschaften vu verschiddene Celluloseethers, a verstäerken d'theoretesch Fuerschung iwwer d'Uwendung vu Celluloseethers an der Papermaking.