Sodium CMC digunakan dalam Industri Pembuatan Kertas

Sodium carboxymethyl cellulose (CMC) ialah bahan tambahan serba boleh dengan pelbagai aplikasi dalam pelbagai industri, termasuk industri pembuatan kertas. Sifat dan fungsinya yang unik menjadikannya komponen yang amat diperlukan dalam proses pembuatan kertas, menyumbang kepada kualiti, prestasi dan kemampanan produk kertas dan papan kertas. Dalam panduan komprehensif ini, kami akan meneroka peranan natrium CMC dalam industri pembuatan kertas, termasuk fungsi, faedah, aplikasi dan kesannya terhadap pengeluaran dan sifat kertas.

Pengenalan kepada Sodium Carboxymethyl Cellulose (CMC):

Sodium carboxymethyl cellulose (CMC) ialah polimer larut air yang diperoleh daripada selulosa, polisakarida semulajadi yang terdapat dalam dinding sel tumbuhan. CMC dihasilkan dengan merawat selulosa dengan natrium hidroksida dan asid monokloroasettik, menghasilkan sebatian yang diubah suai secara kimia dengan sifat unik. CMC dicirikan oleh kelikatannya yang tinggi, pengekalan air yang sangat baik, keupayaan membentuk filem dan keserasian dengan bahan lain. Ciri-ciri ini menjadikan CMC sesuai untuk pelbagai aplikasi merentas pelbagai industri, termasuk makanan, farmaseutikal, kosmetik, tekstil dan pembuatan kertas.

Gambaran Keseluruhan Proses Pembuatan Kertas:

Sebelum mendalami peranan khusus natrium CMC dalam pembuatan kertas, mari kita semak secara ringkas proses pembuatan kertas. Pembuatan kertas melibatkan beberapa langkah berurutan, termasuk pulping, pembentukan kertas, menekan, pengeringan, dan kemasan. Berikut ialah gambaran keseluruhan setiap peringkat:

1. Pulping: Gentian selulosa diekstrak daripada kayu, kertas kitar semula, atau bahan mentah lain melalui proses pulpa mekanikal atau kimia.
2. Pembentukan Kertas: Gentian pulpa terampai dalam air untuk membentuk buburan gentian atau ampaian yang dikenali sebagai pulpa. Pulpa itu kemudiannya didepositkan pada jaringan dawai atau kain yang bergerak, di mana air mengalir keluar, meninggalkan sehelai kertas basah.
3. Menekan: Lembaran kertas basah disalurkan melalui satu siri penggelek penekan untuk mengeluarkan air yang berlebihan dan menyatukan gentian.
4. Pengeringan: Lembaran kertas yang ditekan dikeringkan menggunakan haba dan/atau udara untuk mengeluarkan baki lembapan dan menguatkan kertas.
5. Kemasan: Kertas kering mungkin menjalani proses tambahan seperti salutan, kalendar atau pemotongan untuk mencapai sifat dan spesifikasi yang diingini.

Peranan Sodium Carboxymethyl Cellulose (CMC) dalam Pembuatan Kertas:

Sekarang, mari kita terokai fungsi dan faedah khusus natrium CMC dalam pelbagai peringkat proses pembuatan kertas:

1. Bantuan Pengekalan dan Saliran:

Salah satu fungsi utama natrium CMC dalam pembuatan kertas ialah peranannya sebagai pengekalan dan bantuan saliran. Begini cara natrium CMC menyumbang kepada aspek ini:

• Bantuan Pengekalan: Sodium CMC bertindak sebagai bantuan pengekalan dengan meningkatkan pengekalan gentian halus, pengisi dan bahan tambahan dalam pulpa kertas. Berat molekulnya yang tinggi dan sifat hidrofilik membolehkannya menjerap pada permukaan gentian selulosa dan zarah koloid, dengan itu meningkatkan pengekalannya dalam helaian kertas semasa pembentukan.
• Bantuan Saliran: Sodium CMC juga berfungsi sebagai bantuan saliran dengan meningkatkan kadar saliran air daripada pulpa kertas. Ia membantu mencipta struktur kertas yang lebih terbuka dan berliang, membolehkan air mengalir dengan lebih cekap melalui jaringan dawai atau fabrik semasa pembentukan kertas. Ini mengakibatkan penyahairan yang lebih cepat, penggunaan tenaga yang berkurangan dan kecekapan mesin yang lebih baik dalam proses pembuatan kertas.

2. Kekuatan dan Agen Pengikat:

Sodium CMC berfungsi sebagai agen kekuatan dan pengikat dalam pembuatan kertas, memberikan kepaduan dan integriti pada helaian kertas. Begini cara ia meningkatkan kekuatan kertas:

• Ikatan Dalaman: Natrium CMC membentuk ikatan hidrogen dengan gentian selulosa, zarah pengisi dan komponen lain dalam pulpa kertas. Ikatan ini membantu mengukuhkan matriks kertas dan menambah baik ikatan antara gentian, menghasilkan sifat kekuatan tegangan, koyak dan pecah yang lebih tinggi dalam kertas siap.
• Pengikat Serat: Sodium CMC bertindak sebagai agen pengikat gentian, menggalakkan lekatan antara gentian selulosa individu dan menghalang perpecahan atau pemisahannya semasa pembentukan kertas dan langkah pemprosesan seterusnya. Ini meningkatkan integriti struktur dan kestabilan dimensi kertas, mengurangkan risiko koyak, kabur atau berdebu.

3. Saiz Permukaan dan Salutan:

Sodium CMC digunakan dalam saiz permukaan dan formulasi salutan untuk meningkatkan sifat permukaan dan kebolehcetakan kertas. Begini cara ia meningkatkan kualiti permukaan kertas:

• Saiz Permukaan: Sodium CMC digunakan sebagai agen saiz permukaan untuk meningkatkan kekuatan permukaan, kelicinan dan penerimaan dakwat kertas. Ia membentuk filem nipis dan seragam pada permukaan helaian kertas, mengurangkan keliangan dan meningkatkan keseragaman permukaan. Ini membolehkan penahanan dakwat yang lebih baik, kualiti cetakan yang lebih tajam dan pengurangan bulu atau pendarahan pada imej dan teks yang dicetak.
• Pengikat Salutan: Sodium CMC berfungsi sebagai pengikat dalam rumusan salutan kertas, yang digunakan pada permukaan kertas untuk mencapai ciri fungsi atau estetik tertentu. Ia membantu mengikat zarah pigmen, pengisi dan bahan salutan lain pada permukaan kertas, membentuk kemasan licin, berkilat atau matte. Salutan berasaskan CMC meningkatkan sifat optik, gloss permukaan dan kebolehcetakan kertas, menjadikannya sesuai untuk aplikasi percetakan dan pembungkusan berkualiti tinggi.

4. Bantuan Pengekalan:

Sodium CMC berfungsi sebagai bantuan pengekalan dalam proses pembuatan kertas, meningkatkan pengekalan zarah halus, gentian, dan bahan tambahan dalam pulpa kertas. Berat molekulnya yang tinggi dan sifat larut air membolehkannya menjerap pada permukaan gentian selulosa dan zarah koloid, dengan itu meningkatkan pengekalannya dalam helaian kertas semasa pembentukan. Ini membawa kepada sifat pembentukan, keseragaman dan kekuatan yang lebih baik dalam kertas siap.

5. Kawalan Sifat Reologi:

Sodium CMC membantu mengawal sifat reologi pulpa dan salutan kertas, membolehkan kebolehprosesan dan prestasi yang lebih baik. Begini cara ia mempengaruhi reologi:

• Kawalan Kelikatan: Sodium CMC bertindak sebagai pengubah kelikatan, mengawal kelakuan aliran dan konsistensi pulpa kertas dan formulasi salutan. Ia memberikan sifat pseudoplastik atau penipisan ricih kepada ampaian, bermakna kelikatannya berkurangan di bawah tegasan ricih (seperti semasa mencampurkan atau mengepam) dan pulih apabila dalam keadaan rehat. Ini memudahkan pengendalian, pengepaman dan penggunaan bahan yang lebih mudah, meningkatkan kecekapan proses dan kualiti produk.
• Agen Penebalan: Sodium CMC berfungsi sebagai agen pemekat dalam salutan dan formulasi kertas, meningkatkan kelikatannya dan meningkatkan kestabilan dan liputannya. Ia membantu mengawal aliran dan pemendapan salutan ke permukaan kertas, memastikan ketebalan dan pengedaran seragam. Ini meningkatkan sifat optik, kebolehcetakan dan kemasan permukaan kertas, menjadikannya sesuai untuk aplikasi percetakan dan pembungkusan yang pelbagai.

Aplikasi Sodium Carboxymethyl Cellulose (CMC) dalam Pembuatan Kertas:

Sodium CMC digunakan dalam pelbagai aplikasi pembuatan kertas merentas gred dan jenis produk kertas yang berbeza. Beberapa aplikasi biasa termasuk:

1. Mencetak dan Menulis Kertas: Sodium CMC digunakan dalam saiz permukaan dan formulasi salutan untuk mencetak dan menulis kertas, termasuk kertas salinan, kertas mengimbangi dan papan kertas bersalut. Ia meningkatkan kebolehcetakan, penahan dakwat dan kelancaran permukaan, menghasilkan imej dan teks cetakan yang lebih tajam dan lebih bertenaga.
2. Kertas Pembungkusan: Sodium CMC digunakan dalam kertas pembungkusan dan papan, seperti karton lipat, kotak beralun dan beg kertas. Ia meningkatkan kekuatan permukaan, kekakuan, dan kemasan permukaan, meningkatkan penampilan dan prestasi bahan pembungkusan.
3. Kertas Tisu dan Tuala: Sodium CMC ditambahkan pada tisu dan kertas tuala untuk meningkatkan kekuatan basah, kelembutan dan daya serap. Ia meningkatkan integriti dan ketahanan lembaran, membolehkan pengekalan lembapan yang lebih baik dan rintangan koyakan dalam produk tisu.
4. Kertas Khusus: Sodium CMC mencari aplikasi dalam kertas khusus, seperti pelapik pelepas, kertas haba dan kertas keselamatan. Ia memberikan fungsi tertentu, seperti sifat pelepasan, kestabilan terma, dan pencegahan palsu, untuk memenuhi keperluan aplikasi khusus.

Kelestarian Alam Sekitar:

Salah satu faedah utama natrium CMC dalam pembuatan kertas ialah kelestarian alam sekitarnya. Sebagai bahan yang boleh diperbaharui, terbiodegradasi dan bukan toksik, CMC menawarkan alternatif mesra alam kepada bahan tambahan dan salutan sintetik dalam produk kertas. Kebolehbiodegradannya memastikan kesan alam sekitar yang minimum dan menyokong amalan perhutanan yang mampan dan inisiatif ekonomi bulat dalam industri pembuatan kertas.

Kesimpulan:

Sodium carboxymethyl cellulose (CMC) memainkan peranan penting dalam industri pembuatan kertas dengan meningkatkan kualiti, prestasi dan kemampanan produk kertas dan papan kertas. Sifat pelbagai fungsi menjadikannya bahan tambahan serba boleh untuk meningkatkan pengekalan, kekuatan, sifat permukaan dan kebolehprosesan dalam pelbagai peringkat proses pembuatan kertas. Daripada kertas percetakan dan pembungkusan kepada kertas tisu dan khusus, natrium CMC menemui pelbagai aplikasi merentas gred dan jenis produk kertas yang berbeza, menyumbang kepada kemajuan teknologi pembuatan kertas dan pembangunan bahan berasaskan kertas yang inovatif. Memandangkan permintaan untuk produk kertas yang berkualiti tinggi dan mesra alam terus berkembang, natrium CMC kekal sebagai bahan berharga dalam usaha untuk amalan pembuatan kertas yang lebih mampan dan cekap sumber.