पेपर उद्योगमा सेल्युलोज ईथर

यस पेपरले पेपरमेकिंग उद्योगमा सेल्युलोज इथरहरूको प्रकारहरू, तयारी विधिहरू, कार्यसम्पादन विशेषताहरू र अनुप्रयोगको स्थितिको परिचय दिन्छ, विकास सम्भावनाहरूको साथ सेल्युलोज ईथरका केही नयाँ किस्महरू अगाडि राख्छ, र पेपरमेकिंगमा तिनीहरूको प्रयोग र विकास प्रवृत्तिको बारेमा छलफल गर्दछ।

मुख्य शब्दहरू:सेल्युलोज ईथर; प्रदर्शन; कागज उद्योग

सेल्युलोज एक प्राकृतिक बहुलक यौगिक हो, यसको रासायनिक संरचना निर्जल संग एक polysaccharide macromolecule छ।β-बेस रिङको रूपमा ग्लुकोज, र प्रत्येक आधार रिंगमा प्राथमिक हाइड्रोक्सिल समूह र माध्यमिक हाइड्रोक्सिल समूह हुन्छ। यसको रासायनिक परिमार्जन मार्फत, सेल्युलोज डेरिवेटिभ्स को एक श्रृंखला प्राप्त गर्न सकिन्छ। सेल्युलोज ईथरको तयारी विधि भनेको सेल्युलोजलाई NaOH सँग प्रतिक्रिया गर्नु हो, त्यसपछि विभिन्न कार्यात्मक प्रतिक्रियाहरू जस्तै मिथाइल क्लोराइड, इथाइलिन अक्साइड, प्रोपाइलिन अक्साइड, आदिसँग ईथरिफिकेशन प्रतिक्रिया गर्नुहोस्, र त्यसपछि उप-उत्पाद नुन र केही सेल्युलोज सोडियम प्राप्त गर्न धुनुहोस्। उत्पादन। सेल्युलोज ईथर सेल्युलोजको महत्त्वपूर्ण डेरिवेटिभहरू मध्ये एक हो, जुन व्यापक रूपमा औषधि र स्वच्छता, दैनिक रासायनिक उद्योग, पेपरमेकिंग, खाना, औषधि, निर्माण, सामग्री र अन्य उद्योगहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। हालैका वर्षहरूमा, विदेशी देशहरूले यसको अनुसन्धानलाई ठूलो महत्त्व दिएका छन्, र लागू आधारभूत अनुसन्धान, लागू व्यावहारिक प्रभावहरू, र तयारीमा धेरै उपलब्धिहरू भएका छन्। हालैका वर्षहरूमा, चीनका केही मानिसहरू बिस्तारै यस पक्षको अनुसन्धानमा संलग्न हुन थालेका छन् र प्रारम्भमा उत्पादन अभ्यासमा केही नतिजाहरू हासिल गरेका छन्। तसर्थ, सेल्युलोज ईथरको विकास र उपयोगले नवीकरणीय जैविक स्रोतहरूको व्यापक उपयोग र कागजको गुणस्तर र कार्यसम्पादन सुधारमा धेरै महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। यो विकासको लायकको नयाँ प्रकारको पेपरमेकिंग additives हो।

1. सेल्युलोज ईथरको वर्गीकरण र तयारी विधिहरू

सेल्युलोज ईथर को वर्गीकरण सामान्यतया ionicity अनुसार 4 कोटिहरु मा विभाजित छ।

1.1 Nonionic सेल्युलोज ईथर

गैर-आयनिक सेल्युलोज ईथर मुख्यतया सेल्युलोज अल्काइल ईथर हो, र यसको तयारी विधि सेल्युलोजलाई NaOH सँग प्रतिक्रिया दिनु हो, र त्यसपछि विभिन्न कार्यात्मक मोनोमरहरू जस्तै मोनोक्लोरोमेथेन, इथिलीन अक्साइड, प्रोपाइलिन अक्साइड, इत्यादिको साथ ईथरिफिकेशन प्रतिक्रिया पूरा गर्नुहोस्, र त्यसपछि धोएर प्राप्त गरिन्छ। उप-उत्पादन नुन र सेल्युलोज सोडियम, मुख्यतया मिथाइल सेलुलोज ईथर, मिथाइल हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोज ईथर, मिथाइल हाइड्रोक्साइप्रोपाइल सेल्युलोज ईथर, हाइड्रोक्साइथाइल सेल्युलोज ईथर, साइनोइथाइल सेल्युलोज ईथर र हाइड्रोक्सिब्युटाइल सेलुलोज ईथर व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

1.2 एनियोनिक सेल्युलोज ईथर

एनियोनिक सेलुलोज ईथरहरू मुख्यतया सोडियम कार्बोक्सिमेथाइल सेलुलोज र सोडियम कार्बोक्सिमेथाइल हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोज हुन्। तयारी विधि भनेको सेल्युलोजलाई NaOH सँग प्रतिक्रिया गर्नु हो र त्यसपछि क्लोरोएसिटिक एसिड, इथिलीन अक्साइड र प्रोपाइलिन अक्साइडसँग ईथर निकाल्नु हो। रासायनिक प्रतिक्रिया, र त्यसपछि उप-उत्पादन नुन र सोडियम सेल्युलोज धोएर प्राप्त।

1.3 Cationic सेल्युलोज ईथर

Cationic सेल्युलोज ईथरहरूमा मुख्यतया 3-क्लोरो-2-हाइड्रोक्साइप्रोपाइलट्रिमेथाइलमोनियम क्लोराइड सेलुलोज ईथर समावेश हुन्छ, जुन सेलुलोजलाई NaOH सँग प्रतिक्रिया गरेर र त्यसपछि cationic इथरफाइङ्ग एजेन्ट 3-chloro-2-hydroxypropyl Trimethyl ammonium etherenethyl reacation र protherenethyloxide, etherenethyloxide सँग प्रतिक्रिया गरेर तयार गरिन्छ। र त्यसपछि उप-उत्पादन नुन र सोडियम सेलुलोज धोएर प्राप्त।

1.4 Zwitterionic सेल्युलोज ईथर

zwitterionic सेल्युलोज ईथर को आणविक श्रृंखला दुवै anionic समूह र cationic समूह छ। यसको तयारी विधि भनेको सेल्युलोजलाई NaOH सँग प्रतिक्रिया गर्नु हो र त्यसपछि मोनोक्लोरोएसेटिक एसिडसँग प्रतिक्रिया गर्नु हो र क्याशनिक ईथरिफिकेशन एजेन्ट 3-क्लोरो-2-हाइड्रोक्साइप्रोपाइल ट्राइमेथाइलमोनियम क्लोराइडलाई ईथरिफाइड गरिन्छ, र त्यसपछि उप-उत्पादन नुन र सोडियम सेल्युलोज धोएर प्राप्त गरिन्छ।

2. सेलुलोज ईथरको प्रदर्शन र विशेषताहरू

2.1 फिल्म गठन र आसंजन

सेल्युलोज ईथरको ईथरिफिकेशनले यसको विशेषताहरू र गुणहरूमा ठूलो प्रभाव पार्छ, जस्तै घुलनशीलता, फिल्म बनाउने क्षमता, बन्ड बल र नुन प्रतिरोध। सेल्युलोज ईथरमा उच्च मेकानिकल बल, लचिलोपन, गर्मी प्रतिरोध र चिसो प्रतिरोध छ, र विभिन्न रेजिन र प्लास्टिसाइजरहरूसँग राम्रो अनुकूलता छ, र प्लास्टिक, फिल्म, वार्निस, चिपकने, लेटेक्स र ड्रग कोटिंग सामग्री, आदि बनाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ।

2.2 घुलनशीलता

सेल्युलोज ईथरमा पोलीहाइड्रोक्सिल समूहहरूको अस्तित्वको कारणले राम्रो पानी घुलनशीलता छ, र विभिन्न प्रतिस्थापकहरू अनुसार जैविक विलायकहरूको लागि फरक विलायक चयनता छ। मिथाइलसेलुलोज चिसो पानीमा घुलनशील, तातो पानीमा अघुलनशील, र केही विलायकहरूमा पनि घुलनशील हुन्छ; मिथाइल हाइड्रोक्साइथाइल सेल्युलोज चिसो पानीमा घुलनशील, तातो पानीमा अघुलनशील र जैविक विलायकहरू छन्। यद्यपि, जब मिथाइलसेलुलोज र मिथाइलहाइड्रोक्सीइथाइलसेल्युलोजको जलीय घोल तताइन्छ, मिथाइलसेलुलोज र मिथाइलहाइड्रोक्सीइथाइलसेलुलोज अवक्षेपण हुनेछ। मिथाइल सेल्युलोज 45-60 मा अवक्षेपित हुन्छ°C, जबकि मिश्रित इथरफाइड मिथाइल हाइड्रोक्साइथाइल सेल्युलोजको वर्षाको तापमान 65-80 सम्म बढाइन्छ।°C. जब तापमान कम हुन्छ, अवक्षेप पुन: घुलनशील हुन्छ। Hydroxyethylcellulose र सोडियम carboxymethylcellulose कुनै पनि तापक्रममा पानीमा घुलनशील र जैविक विलायकहरूमा अघुलनशील हुन्छन् (केही अपवादहरू सहित)। यो सम्पत्ति प्रयोग गरेर, विभिन्न तेल रिपेल्न्टहरू र घुलनशील फिल्म सामग्रीहरू तयार गर्न सकिन्छ।

2.3 गाढा हुनु

सेल्युलोज ईथर कोलोइड को रूप मा पानी मा भंग हुन्छ, यसको चिपचिपापन सेल्युलोज ईथर को पोलिमराइजेशन को डिग्री मा निर्भर गर्दछ, र समाधान मा हाइड्रेटेड macromolecules समावेश गर्दछ। macromolecules को उलझन को कारण, समाधान को प्रवाह व्यवहार न्यूटोनियन तरल पदार्थ को भन्दा फरक छ, तर एक व्यवहार को प्रदर्शन गर्दछ कि कतरनी बल संग परिवर्तन हुन्छ। सेल्युलोज ईथर को macromolecular संरचना को कारण, समाधान को चिपचिपापन एकाग्रता को वृद्धि संग छिटो बढ्छ र तापमान को वृद्धि संग छिटो कम हुन्छ। यसको विशेषताहरू अनुसार, सेलुलोज ईथरहरू जस्तै कार्बोक्साइथाइल सेलुलोज र हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोजलाई दैनिक रसायनहरूको लागि मोटो बनाउने, कागजको कोटिंग्सका लागि पानी-रिटेनिङ एजेन्टहरू, र वास्तुकला कोटिंग्सका लागि मोटाइको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

2.4 अपघटनशीलता

जब सेलुलोज ईथर पानीको चरणमा भंग हुन्छ, ब्याक्टेरिया बढ्छ, र ब्याक्टेरियाको वृद्धिले इन्जाइम ब्याक्टेरियाको उत्पादनमा नेतृत्व गर्नेछ। इन्जाइमले सेल्युलोज ईथरको छेउमा अप्रत्यासित एनहाइड्रोग्लुकोज एकाइ बन्डहरू तोड्छ, पोलिमरको सापेक्ष आणविक वजन घटाउँछ। तसर्थ, यदि सेल्युलोज ईथर जलीय घोल लामो समयको लागि भण्डारण गर्न हो भने, यसमा संरक्षकहरू थपिनुपर्छ, र एन्टिब्याक्टेरियल गुणहरू भएका सेल्युलोज ईथरहरूको लागि पनि केही एन्टिसेप्टिक उपायहरू लिनुपर्दछ।

3. कागज उद्योग मा सेल्युलोज ईथर को आवेदन

3.1 कागज बलियो बनाउने एजेन्ट

उदाहरणका लागि, सीएमसीलाई फाइबर डिस्पर्सेन्ट र पेपर बलियो बनाउने एजेन्टको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, जुन पल्पमा थप्न सकिन्छ। सोडियम कार्बोक्साइमेथाइल सेल्युलोजमा पल्प र फिलर कणहरू जस्तै चार्ज भएको हुनाले, यसले फाइबरको समानता बढाउन सक्छ। फाइबरहरू बीचको बन्धन प्रभाव सुधार गर्न सकिन्छ, र भौतिक सूचकहरू जस्तै तन्य शक्ति, फुट्ने शक्ति, र कागजको समानता सुधार गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, Longzhu र अरूले 100% ब्लीच गरिएको सल्फाइट काठ पल्प, 20% ट्याल्कम पाउडर, 1% फैलिएको रोजिन ग्लु, एल्युमिनियम सल्फेटको साथ 4.5 मा pH मान समायोजन गर्नुहोस्, र उच्च चिपचिपापन CMC (800~1200MPA) डिग्री प्रयोग गर्नुहोस्। प्रतिस्थापन को 0.6 छ। यो देख्न सकिन्छ कि CMC ले कागजको सुक्खा बल सुधार गर्न सक्छ र यसको साइजिंग डिग्री पनि सुधार गर्न सक्छ।

3.2 सतह साइजिङ एजेन्ट

सोडियम carboxymethyl सेल्युलोज कागजको सतह बल सुधार गर्न कागज सतह आकार एजेन्ट रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। यसको प्रयोग प्रभावले पोलिभिनिल अल्कोहल र परिमार्जित स्टार्च साइजिङ एजेन्टको हालको प्रयोगको तुलनामा सतहको बल लगभग 10% बढाउन सक्छ, र खुराक लगभग 30% ले घटाउन सकिन्छ। यो पेपरमेकिंगको लागि धेरै आशाजनक सतह साइजिङ एजेन्ट हो, र नयाँ किस्महरूको यो श्रृंखला सक्रिय रूपमा विकसित हुनुपर्छ। क्याटनिक सेलुलोज ईथरको सतहको साइजिङ प्रदर्शन क्याटनिक स्टार्च भन्दा राम्रो छ। यसले कागजको सतह बललाई मात्र सुधार गर्न सक्दैन, तर कागजको स्याही अवशोषण प्रदर्शन सुधार गर्न र रंगाई प्रभाव बढाउन सक्छ। यो एक आशाजनक सतह साइजिंग एजेन्ट पनि हो। मो लिहुआन र अरूले कागज र कार्डबोर्डमा सतह आकार परीक्षणहरू सञ्चालन गर्न सोडियम कार्बोक्सिमथिल सेलुलोज र अक्सिडाइज्ड स्टार्च प्रयोग गरे। नतिजाहरूले देखाउँछन् कि CMC सँग एक आदर्श सतह आकार प्रभाव छ।

मिथाइल carboxymethyl सेल्युलोज सोडियम एक निश्चित आकार प्रदर्शन छ, र carboxymethyl सेल्युलोज सोडियम एक पल्प साइजिङ एजेन्ट रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। यसको आफ्नै साइजिङ डिग्रीको अतिरिक्त, cationic सेल्युलोज ईथर पनि पेपरमेकिंग रिटेन्सन एड फिल्टरको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, राम्रो फाइबर र फिलरहरूको अवधारण दर सुधार गर्दछ, र कागज सुदृढीकरण एजेन्टको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ।

3.3 इमल्शन स्टेबलाइजर

सेल्युलोज ईथर इमल्सन तयारीमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ किनभने यसको जलीय घोलमा राम्रो मोटोपन प्रभाव हुन्छ, जसले इमल्सन फैलावट माध्यमको चिपचिपाहट बढाउन सक्छ र इमल्सन वर्षा र स्तरीकरणलाई रोक्न सक्छ। जस्तै सोडियम कार्बोक्साइथाइल सेलुलोज, हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोज ईथर, हाइड्रोक्साइप्रोपाइल सेल्युलोज ईथर, इत्यादिलाई एनियोनिक डिस्पेर्स्ड रोजिन गम, क्याटनिक सेल्युलोज ईथर, हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोज ईथर, ईथराइलसेललोज, ईथराइलसेललोज आदिका लागि स्टेबिलाइजर र सुरक्षात्मक एजेन्टको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ सेल्युलोज ईथर, आदि पनि cationic disperse रोजिन गम, AKD, ASA र अन्य साइजिङ एजेन्टहरूको लागि सुरक्षात्मक एजेन्टको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। Longzhu et al। 100% ब्लीच गरिएको सल्फाइट काठ पल्प, 20% ट्याल्कम पाउडर, 1% फैलिएको रोजिन ग्लु, एल्युमिनियम सल्फेटको साथ 4.5 मा pH मान समायोजन, र उच्च चिपचिपापन CMC (भिस्कोसिटी 800~12000MPA.S) प्रयोग गरियो। प्रतिस्थापन को डिग्री 0.6 छ, र यो आन्तरिक आकार को लागी प्रयोग गरिन्छ। यो नतिजाबाट देख्न सकिन्छ कि सीएमसी युक्त रोजिन रबरको साइजिङ डिग्री स्पष्ट रूपमा सुधारिएको छ, र रोसिन इमल्सनको स्थिरता राम्रो छ, र रबर सामग्रीको अवधारण दर पनि उच्च छ।

3.4 कोटिंग पानी रिटेनिङ एजेन्ट

यो कागज कोटिंग बाइन्डर, cyanoethyl सेल्युलोज, hydroxyethyl सेल्युलोज, इत्यादि कोटिंग र प्रशोधन को लागी प्रयोग गरिन्छ। केसिन र लेटेक्स को भाग प्रतिस्थापन गर्न सक्छ, ताकि मुद्रण मसी सजिलै छिर्न सक्छ र किनाराहरु स्पष्ट छन्। Carboxymethyl सेल्युलोज र hydroxyethyl carboxymethyl सेल्युलोज ईथर पिग्मेन्ट डिस्पर्सेन्ट, मोटोपन, पानी रिटेन्सन एजेन्ट र स्थिरता को रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। उदाहरण को लागी, लेपित कागज कोटिंग को तयारी मा एक पानी-रिटेनिंग एजेन्ट को रूप मा प्रयोग carboxymethyl सेल्युलोज को मात्रा 1-2% छ।

4. कागज उद्योगमा प्रयोग हुने सेल्युलोज ईथरको विकास प्रवृत्ति

विशेष प्रकार्यहरु संग सेल्युलोज डेरिभेटिभ प्राप्त गर्न रासायनिक परिमार्जन को प्रयोग प्राकृतिक जैविक पदार्थ-सेलुलोज को संसार को सबै भन्दा ठूलो उपज को नयाँ प्रयोग को खोज को लागी एक प्रभावकारी तरीका हो। त्यहाँ धेरै प्रकारका सेलुलोज डेरिभेटिभहरू र फराकिलो कार्यहरू छन्, र सेलुलोज ईथरहरू तिनीहरूको उत्कृष्ट प्रदर्शनको कारण धेरै उद्योगहरूमा लागू गरिएको छ। कागज उद्योग को आवश्यकताहरु लाई पूरा गर्न को लागी, सेल्युलोज ईथर को विकास निम्न प्रवृतिहरु मा ध्यान दिनु पर्छ:

(1) कागज उद्योगका अनुप्रयोगहरूका लागि उपयुक्त सेल्युलोज ईथरका विभिन्न स्पेसिफिकेशन उत्पादनहरू विकास गर्नुहोस्, जस्तै प्रतिस्थापनको विभिन्न डिग्रीहरू, विभिन्न चिपचिपाहटहरू, र विभिन्न सापेक्ष आणविक जनहरू, विभिन्न कागज किस्महरूको उत्पादनमा चयनको लागि।

(२) सेलुलोज ईथरका नयाँ प्रजातिहरूको विकास बढाउनुपर्छ, जस्तै पेपरमेकिंग रिटेन्सन र ड्रेनेज एड्सका लागि उपयुक्त क्याटनिक सेल्युलोज इथरहरू, सतह साइजिङ एजेन्टहरू, र zwitterionic सेल्युलोज इथरहरू जुन कोटिंग लेटेक्स सेल Cyanooseethyl को प्रतिस्थापन गर्न सुदृढीकरण एजेन्टको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। र बाइन्डर जस्तै।

(३) सेल्युलोज ईथरको तयारी प्रक्रिया र यसको नयाँ तयारी विधि, विशेष गरी लागत घटाउने र प्रक्रियालाई सरल बनाउने अनुसन्धानलाई बलियो बनाउनुहोस्।

(4) सेल्युलोज ईथरको गुणहरूमा अनुसन्धानलाई बलियो बनाउनुहोस्, विशेष गरी फिल्म बनाउने गुणहरू, बन्धन गुणहरू र विभिन्न सेल्युलोज ईथरहरूको गाढा गुणहरू, र पेपरमेकिंगमा सेलुलोज इथरहरूको प्रयोगमा सैद्धान्तिक अनुसन्धानलाई बलियो बनाउनुहोस्।