पेपर उद्योगात सेल्युलोज इथर

हा पेपर पेपरमेकिंग उद्योगात सेल्युलोज इथरचे प्रकार, तयारी पद्धती, कार्यप्रदर्शन वैशिष्ट्ये आणि अनुप्रयोग स्थितीचा परिचय देतो, सेल्युलोज इथरच्या काही नवीन वाणांना विकासाच्या संभाव्यतेसह पुढे ठेवतो आणि पेपरमेकिंगमधील त्यांचा वापर आणि विकास ट्रेंड यावर चर्चा करतो.

मुख्य शब्द:सेल्युलोज इथर; कामगिरी; कागद उद्योग

सेल्युलोज एक नैसर्गिक पॉलिमर कंपाऊंड आहे, त्याची रासायनिक रचना निर्जलयुक्त पॉलिसेकेराइड मॅक्रोमोलेक्यूल आहेβ- बेस रिंग म्हणून ग्लूकोज आणि प्रत्येक बेस रिंगमध्ये प्राथमिक हायड्रॉक्सिल गट आणि दुय्यम हायड्रॉक्सिल गट असतो. त्याच्या रासायनिक बदलाद्वारे, सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्ह्जची मालिका मिळवता येते. सेल्युलोज इथरची तयारी करण्याची पद्धत म्हणजे सेल्युलोजवर NaOH बरोबर अभिक्रिया करणे, नंतर मिथाइल क्लोराईड, इथिलीन ऑक्साईड, प्रोपीलीन ऑक्साईड इत्यादींसारख्या विविध कार्यात्मक अभिक्रियांसह इथरिफिकेशन प्रतिक्रिया करणे आणि नंतर उप-उत्पादन मीठ आणि काही सेल्युलोज सोडियम धुवा. उत्पादन. सेल्युलोज इथर हे सेल्युलोजचे एक महत्त्वाचे डेरिव्हेटिव्ह आहे, जे औषध आणि स्वच्छता, दैनंदिन रासायनिक उद्योग, पेपरमेकिंग, अन्न, औषध, बांधकाम, साहित्य आणि इतर उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाऊ शकते. अलिकडच्या वर्षांत, परदेशी देशांनी त्याच्या संशोधनाला खूप महत्त्व दिले आहे, आणि लागू केलेल्या मूलभूत संशोधनात, व्यावहारिक परिणाम आणि तयारीमध्ये अनेक यश मिळवले आहेत. अलिकडच्या वर्षांत, चीनमधील काही लोक हळूहळू या पैलूच्या संशोधनात सामील होऊ लागले आहेत आणि सुरुवातीला उत्पादनाच्या सरावात काही परिणाम साधले आहेत. म्हणून, सेल्युलोज इथरचा विकास आणि वापर नूतनीकरणयोग्य जैविक संसाधनांचा सर्वसमावेशक वापर आणि कागदाची गुणवत्ता आणि कार्यप्रदर्शन सुधारण्यात खूप महत्त्वाची भूमिका बजावते. हे विकसित करण्यासारखे एक नवीन प्रकारचे पेपरमेकिंग ॲडिटीव्ह आहे.

1. सेल्युलोज इथरचे वर्गीकरण आणि तयारी पद्धती

सेल्युलोज इथरचे वर्गीकरण ionicity नुसार साधारणपणे 4 श्रेणींमध्ये विभागले जाते.

1.1 नॉनिओनिक सेल्युलोज इथर

नॉन-आयोनिक सेल्युलोज इथर हे मुख्यतः सेल्युलोज अल्काइल इथर आहे आणि त्याची तयारी पद्धत म्हणजे सेल्युलोजवर NaOH बरोबर प्रतिक्रिया देणे आणि नंतर मोनोक्लोरोमेथेन, इथिलीन ऑक्साईड, प्रोपीलीन ऑक्साईड इत्यादी विविध कार्यात्मक मोनोमर्ससह इथरिफिकेशन प्रतिक्रिया करणे आणि नंतर धुवून प्राप्त करणे. उप-उत्पादन मीठ आणि सेल्युलोज सोडियम, प्रामुख्याने मिथाइल सेल्युलोज इथर, मिथाइल हायड्रॉक्सीएथिल सेल्युलोज इथर, मिथाइल हायड्रॉक्सीप्रोपाइल सेल्युलोज इथर, हायड्रॉक्सीएथिल सेल्युलोज इथर, सायनोइथिल सेल्युलोज इथर आणि हायड्रॉक्सीब्यूटाइल सेल्युलोज ईथर यांचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.

1.2 एनिओनिक सेल्युलोज इथर

ॲनिओनिक सेल्युलोज इथर प्रामुख्याने सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज आणि सोडियम कार्बोक्झिमेथिल हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज आहेत. सेल्युलोजला NaOH बरोबर प्रतिक्रिया देणे आणि नंतर क्लोरोएसिटिक ऍसिड, इथिलीन ऑक्साईड आणि प्रोपीलीन ऑक्साईडसह इथर चालवणे ही तयारी पद्धत आहे. रासायनिक प्रतिक्रिया, आणि नंतर उप-उत्पादन मीठ आणि सोडियम सेल्युलोज धुवून प्राप्त.

1.3 Cationic सेल्युलोज इथर

Cationic सेल्युलोज इथरमध्ये प्रामुख्याने 3-क्लोरो-2-हायड्रॉक्सीप्रोपाइलट्रिमेथिलॅमोनियम क्लोराईड सेल्युलोज इथरचा समावेश होतो, जो सेल्युलोजला NaOH बरोबर प्रतिक्रिया देऊन आणि नंतर cationic इथरफायिंग एजंट 3-क्लोरो-2-हायड्रॉक्सीप्रोपाइल ट्रायमेथाइल अमोनियम किंवा इथेरिनायलॉक्साईड आणि प्रोथेरिनाइड रिऍक्शनसह तयार केले जाते. आणि नंतर उप-उत्पादन मीठ आणि सोडियम सेल्युलोज धुवून मिळवले जाते.

1.4 Zwitterionic सेल्युलोज इथर

झ्विटेरिओनिक सेल्युलोज इथरच्या आण्विक शृंखलामध्ये ॲनियोनिक गट आणि कॅशनिक गट आहेत. सेल्युलोजवर NaOH बरोबर प्रतिक्रिया देणे आणि नंतर मोनोक्लोरोएसेटिक ऍसिड आणि कॅशनिक इथरिफिकेशन एजंट 3-क्लोरो-2-हायड्रॉक्सीप्रोपाइल ट्रायमेथिलॅमोनियम क्लोराईडसह प्रतिक्रिया देणे ही त्याची तयारी पद्धत आहे, आणि नंतर उप-उत्पादन मीठ आणि सोडियम सेल्युलोज धुवून प्राप्त केले जाते.

2. सेल्युलोज इथरची कार्यक्षमता आणि वैशिष्ट्ये

2.1 चित्रपट निर्मिती आणि आसंजन

सेल्युलोज इथरच्या इथरिफिकेशनचा त्याच्या वैशिष्ट्यांवर आणि गुणधर्मांवर मोठा प्रभाव पडतो, जसे की विद्राव्यता, फिल्म बनवण्याची क्षमता, बाँडची ताकद आणि मीठ प्रतिरोध. सेल्युलोज इथरमध्ये उच्च यांत्रिक सामर्थ्य, लवचिकता, उष्णता प्रतिरोधक आणि थंड प्रतिरोधक क्षमता आहे, आणि विविध रेजिन आणि प्लास्टिसायझर्ससह चांगली सुसंगतता आहे, आणि प्लास्टिक, फिल्म्स, वार्निश, चिकटवता, लेटेक्स आणि ड्रग कोटिंग मटेरियल इ. तयार करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते.

2.2 विद्राव्यता

सेल्युलोज इथरमध्ये पॉलीहायड्रॉक्सिल गटांच्या अस्तित्वामुळे पाण्याची चांगली विद्राव्यता असते आणि विविध घटकांनुसार सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्ससाठी भिन्न सॉल्व्हेंट निवडकता असते. मिथाइलसेल्युलोज हे थंड पाण्यात विरघळणारे, गरम पाण्यात अघुलनशील आणि काही विद्राव्यांमध्येही विरघळणारे असते; मिथाइल हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज थंड पाण्यात विरघळणारे, गरम पाण्यात अघुलनशील आणि सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्स. तथापि, जेव्हा मिथाइलसेल्युलोज आणि मिथाइलहाइड्रोक्सीएथिलसेल्युलोजचे जलीय द्रावण गरम केले जाते, तेव्हा मिथाइलसेल्युलोज आणि मिथाइलहाइड्रोक्सीएथिलसेल्युलोज अवक्षेपित होतील. मिथाइल सेल्युलोज 45-60 वर अवक्षेपित होते°C, मिश्र इथरिफाइड मिथाइल हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोजचे पर्जन्य तापमान 65-80 पर्यंत वाढवले ​​जाते°C. तापमान कमी केल्यावर, अवक्षेप पुन्हा विरघळतो. हायड्रोक्सीथिलसेल्युलोज आणि सोडियम कार्बोक्झिमेथिलसेल्युलोज कोणत्याही तापमानात पाण्यात विरघळणारे आणि सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्समध्ये (काही अपवाद वगळता) अघुलनशील असतात. या मालमत्तेचा वापर करून, विविध ऑइल रिपेलंट्स आणि विद्राव्य फिल्म मटेरियल तयार केले जाऊ शकतात.

2.3 जाड होणे

सेल्युलोज इथर कोलोइडच्या स्वरूपात पाण्यात विरघळते, त्याची चिकटपणा सेल्युलोज इथरच्या पॉलिमरायझेशनच्या डिग्रीवर अवलंबून असते आणि द्रावणात हायड्रेटेड मॅक्रोमोलेक्यूल्स असतात. मॅक्रोमोलेक्यूल्सच्या अडकल्यामुळे, द्रावणांचे प्रवाहाचे वर्तन न्यूटोनियन द्रवपदार्थांपेक्षा वेगळे असते, परंतु कातरणे शक्तीने बदलणारे वर्तन प्रदर्शित करते. सेल्युलोज इथरच्या मॅक्रोमोलेक्युलर रचनेमुळे, द्रावणाची चिकटपणा एकाग्रतेच्या वाढीसह वेगाने वाढते आणि तापमानाच्या वाढीसह वेगाने कमी होते. त्याच्या वैशिष्ट्यांनुसार, कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज आणि हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज सारख्या सेल्युलोज इथरचा वापर दैनंदिन रसायनांसाठी घट्ट करणारे म्हणून, कागदाच्या कोटिंगसाठी पाणी टिकवून ठेवणारे घटक आणि आर्किटेक्चरल कोटिंग्जसाठी घट्ट करणारे म्हणून केला जाऊ शकतो.

2.4 अधोगती

जेव्हा सेल्युलोज इथर पाण्याच्या टप्प्यात विरघळते तेव्हा जीवाणू वाढतात आणि बॅक्टेरियाच्या वाढीमुळे एंझाइम बॅक्टेरियाची निर्मिती होते. एंझाइम सेल्युलोज इथरला लागून न बदललेले एनहायड्रोग्लुकोज युनिट बंध तोडतो, ज्यामुळे पॉलिमरचे सापेक्ष आण्विक वजन कमी होते. त्यामुळे, जर सेल्युलोज इथर जलीय द्रावण दीर्घकाळ साठवायचे असेल, तर त्यामध्ये प्रिझर्व्हेटिव्ह्ज टाकणे आवश्यक आहे, आणि बॅक्टेरियाच्या वाढीस प्रतिबंध करणारा पदार्थ असलेल्या सेल्युलोज इथरसाठी देखील काही एंटीसेप्टिक उपाय केले पाहिजेत.

3. पेपर उद्योगात सेल्युलोज इथरचा वापर

3.1 पेपर मजबूत करणारे एजंट

उदाहरणार्थ, सीएमसी फायबर डिस्पर्संट आणि पेपर मजबूत करणारे एजंट म्हणून वापरले जाऊ शकते, जे लगदामध्ये जोडले जाऊ शकते. सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजचा लगदा आणि फिलर कणांसारखाच चार्ज असल्याने, ते फायबरची समानता वाढवू शकते. तंतूंमधील बाँडिंग इफेक्ट सुधारला जाऊ शकतो, आणि तन्य शक्ती, फुटण्याची ताकद आणि कागदाची समानता यासारखे भौतिक निर्देशक सुधारले जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, लाँगझू आणि इतर 100% ब्लीच केलेला सल्फाईट लाकूड लगदा, 20% टॅल्कम पावडर, 1% विखुरलेला रोझिन ग्लू वापरतात, pH मूल्य ॲल्युमिनियम सल्फेटसह 4.5 वर समायोजित करतात आणि उच्च स्निग्धता CMC (व्हिस्कोसिटी 800~1200MPA) डिग्री वापरतात. प्रतिस्थापन 0.6 आहे. हे पाहिले जाऊ शकते की CMC कागदाची कोरडी ताकद सुधारू शकते आणि त्याचे आकारमान देखील सुधारू शकते.

3.2 पृष्ठभाग आकारमान एजंट

कागदाच्या पृष्ठभागाची ताकद सुधारण्यासाठी सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजचा वापर कागदाच्या पृष्ठभागाच्या आकाराचे एजंट म्हणून केला जाऊ शकतो. पॉलीविनाइल अल्कोहोल आणि सुधारित स्टार्च आकारमान एजंटच्या सध्याच्या वापराच्या तुलनेत त्याच्या वापरामुळे पृष्ठभागाची ताकद सुमारे 10% वाढू शकते आणि डोस सुमारे 30% कमी केला जाऊ शकतो. पेपरमेकिंगसाठी हे एक अतिशय आशादायक पृष्ठभागाचे आकारमान एजंट आहे आणि नवीन वाणांची ही मालिका सक्रियपणे विकसित केली पाहिजे. Cationic सेल्युलोज इथरची पृष्ठभागाच्या आकारमानाची कार्यक्षमता cationic स्टार्चपेक्षा चांगली असते. हे केवळ कागदाच्या पृष्ठभागाची ताकद सुधारू शकत नाही, तर कागदाची शाई शोषण्याची कार्यक्षमता देखील सुधारू शकते आणि डाईंग प्रभाव वाढवू शकते. हे एक आश्वासक पृष्ठभाग आकार देणारे एजंट देखील आहे. मो लिहुआन आणि इतरांनी सोडियम कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोज आणि ऑक्सिडाइज्ड स्टार्चचा वापर कागदावर आणि पुठ्ठ्यावर पृष्ठभागाच्या आकाराच्या चाचण्या करण्यासाठी केला. परिणाम दर्शवितात की CMC चा पृष्ठभागाचा आकार बदलण्याचा एक आदर्श प्रभाव आहे.

मिथाइल कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज सोडियममध्ये विशिष्ट आकाराचे कार्यप्रदर्शन असते आणि कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज सोडियम पल्प साइझिंग एजंट म्हणून वापरले जाऊ शकते. त्याच्या स्वतःच्या आकारमानाच्या डिग्री व्यतिरिक्त, कॅशनिक सेल्युलोज इथरचा वापर पेपरमेकिंग रिटेन्शन एड फिल्टर म्हणून देखील केला जाऊ शकतो, बारीक तंतू आणि फिलर्सचा धारणा दर सुधारतो आणि पेपर मजबूत करणारे एजंट म्हणून देखील वापरला जाऊ शकतो.

3.3 इमल्शन स्टॅबिलायझर

सेल्युलोज इथरचा वापर इमल्शन तयार करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर केला जातो कारण त्याचा जलीय द्रावणात चांगला जाड प्रभाव पडतो, ज्यामुळे इमल्शन डिस्पर्शन माध्यमाची स्निग्धता वाढू शकते आणि इमल्शन पर्जन्य आणि स्तरीकरण टाळता येते. जसे की सोडियम कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोज, हायड्रॉक्सीइथिल सेल्युलोज इथर, हायड्रॉक्सीप्रोपाइल सेल्युलोज इथर, इ. ॲनिओनिक डिस्पेस्ड रोझिन गम, कॅशनिक सेल्युलोज इथर, हायड्रॉक्सीइथिल सेल्युलोज इथर, ईथराइलसेल्युलोज, ईथराइलसेल्युलोज, इथेराइलसेलॉक्स इ सेल्युलोज कॅशनिक डिस्पर्स रोझिन गम, AKD, ASA आणि इतर साइझिंग एजंट्ससाठी संरक्षणात्मक एजंट म्हणून ईथर इ. देखील वापरला जाऊ शकतो. लाँगझू आणि इतर. 100% ब्लीच केलेला सल्फाईट लाकूड लगदा, 20% टॅल्कम पावडर, 1% विखुरलेला रोझिन ग्लू, ॲल्युमिनियम सल्फेटसह pH मूल्य 4.5 वर समायोजित केले आणि उच्च स्निग्धता CMC (व्हिस्कोसिटी 800~12000MPA.S) वापरली. प्रतिस्थापनाची डिग्री 0.6 आहे आणि ती अंतर्गत आकारमानासाठी वापरली जाते. परिणामांवरून असे दिसून येते की सीएमसी असलेल्या रोझिन रबरची आकारमानाची डिग्री स्पष्टपणे सुधारली आहे, आणि रोझिन इमल्शनची स्थिरता चांगली आहे आणि रबर सामग्रीचा ठेवण्याचा दर देखील उच्च आहे.

3.4 कोटिंग वॉटर रिटेनिंग एजंट

पेपर कोटिंग बाईंडर, सायनोइथिल सेल्युलोज, हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज इत्यादी लेप आणि प्रक्रिया करण्यासाठी याचा वापर केला जातो. केसीन आणि लेटेकचा काही भाग बदलू शकतो, जेणेकरून छपाईची शाई सहजपणे आत जाऊ शकते आणि कडा स्पष्ट असतात. कार्बोक्सिमेथिल सेल्युलोज आणि हायड्रॉक्सीइथिल कार्बोक्सिमिथाइल सेल्युलोज इथर रंगद्रव्य विखुरणारे, घट्ट करणारे, पाणी टिकवून ठेवणारे घटक आणि स्टेबलायझर म्हणून वापरले जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, कोटेड पेपर कोटिंग्जच्या तयारीमध्ये पाणी टिकवून ठेवणारे एजंट म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजचे प्रमाण 1-2% आहे.

4. पेपर इंडस्ट्रीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या सेल्युलोज इथरचा विकास ट्रेंड

विशेष फंक्शन्ससह सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्ह्ज मिळविण्यासाठी रासायनिक बदलाचा वापर हा जगातील सर्वात मोठ्या नैसर्गिक सेंद्रिय पदार्थ-सेल्युलोज उत्पादनाचा नवीन वापर शोधण्याचा एक प्रभावी मार्ग आहे. अनेक प्रकारचे सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्ह आणि विस्तृत कार्ये आहेत आणि सेल्युलोज इथर त्यांच्या उत्कृष्ट कार्यक्षमतेमुळे अनेक उद्योगांमध्ये लागू केले गेले आहेत. पेपर उद्योगाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी, सेल्युलोज इथरच्या विकासासाठी खालील ट्रेंडकडे लक्ष दिले पाहिजे:

(1) पेपर इंडस्ट्री ऍप्लिकेशन्ससाठी उपयुक्त असलेल्या सेल्युलोज इथरची विविध तपशील उत्पादने विकसित करा, जसे की वेगवेगळ्या प्रमाणात प्रतिस्थापन, भिन्न स्निग्धता आणि भिन्न सापेक्ष आण्विक वस्तुमान असलेली मालिका उत्पादने, वेगवेगळ्या कागदाच्या जातींच्या उत्पादनासाठी निवडण्यासाठी.

(२) सेल्युलोज इथरच्या नवीन जातींचा विकास वाढवला पाहिजे, जसे की पेपरमेकिंग आणि ड्रेनेज एड्ससाठी उपयुक्त कॅशनिक सेल्युलोज इथर, पृष्ठभागाच्या आकाराचे एजंट, आणि झ्विटेरिओनिक सेल्युलोज इथर ज्याचा वापर कोटिंग लेटेक सेल सायनोसेथेल एजंट बदलण्यासाठी मजबुतीकरण एजंट म्हणून केला जाऊ शकतो. आणि बाईंडर सारखे.

(3) सेल्युलोज इथर तयार करण्याची प्रक्रिया आणि त्याची नवीन तयारी पद्धती, विशेषत: खर्च कमी करण्यासाठी आणि प्रक्रिया सुलभ करण्यावरील संशोधनाला बळकटी द्या.

(4) सेल्युलोज इथरच्या गुणधर्मांवरील संशोधन, विशेषत: फिल्म-फॉर्मिंग गुणधर्म, बाँडिंग गुणधर्म आणि विविध सेल्युलोज इथरचे घट्ट होण्याचे गुणधर्म आणि पेपरमेकिंगमध्ये सेल्युलोज इथरच्या वापरावरील सैद्धांतिक संशोधन मजबूत करा.