Carboxymethylcellulosenatrium voor papiercoating

Carboxymethylcellulose-natrium (CMC-Na) is een in water oplosbaar polymeer dat veel wordt gebruikt in de papierindustrie als coatingmiddel.CMC-Nais afgeleid van cellulose, een natuurlijk polymeer dat voorkomt in de celwanden van planten. De chemische modificatie van cellulose met carboxymethylgroepen resulteert in een in water oplosbaar polymeer met uitstekende filmvormende eigenschappen, waardoor het een ideale keuze is voor papiercoatingtoepassingen.

Papiercoating is het proces waarbij een dunne laag coatingmateriaal op het oppervlak van papier wordt aangebracht om de bedrukbaarheid, het uiterlijk en de prestaties ervan te verbeteren. Coatingmaterialen kunnen in twee categorieën worden ingedeeld: gepigmenteerde coatings en niet-gepigmenteerde coatings. Gepigmenteerde coatings bevatten kleurpigmenten, terwijl niet-gepigmenteerde coatings helder of transparant zijn. CMC-Na wordt vaak gebruikt als bindmiddel in niet-gepigmenteerde coatings vanwege de filmvormende eigenschappen en het vermogen om oppervlakte-eigenschappen zoals gladheid, glans en inktontvankelijkheid te verbeteren.

Het gebruik van CMC-Na bij papiercoating biedt verschillende voordelen, waaronder verbeterde coatinghechting, verbeterde bedrukbaarheid en verbeterde waterbestendigheid. In dit artikel zullen we deze voordelen gedetailleerder onderzoeken, evenals de verschillende factoren die de prestaties van CMC-Na in papiercoatingtoepassingen beïnvloeden.

Verbeterde coatinghechting

Een van de belangrijkste voordelen van het gebruik van CMC-Na bij papiercoating is het vermogen om de hechting van coatings te verbeteren. CMC-Na is een hydrofiel polymeer dat kan interageren met het hydrofiele oppervlak van papiervezels, wat resulteert in een verbeterde hechting tussen de coating en het papieroppervlak. De carboxymethylgroepen op CMC-Na zorgen voor een hoge dichtheid aan negatief geladen plaatsen die ionische bindingen kunnen vormen met positief geladen groepen op de papiervezels, zoals amine- of carboxylaatgroepen.

Bovendien kan CMC-Na ook waterstofbruggen vormen met de hydroxylgroepen op de cellulosevezels, waardoor de hechting tussen de coating en het papieroppervlak verder wordt verbeterd. Deze verbeterde hechting resulteert in een uniformere coatinglaag en vermindert het risico op delaminatie van de coating tijdens daaropvolgende verwerkingsstappen zoals kalanderen of printen.

Verbeterde afdrukbaarheid

Een ander voordeel van het gebruik van CMC-Na bij papiercoating is het vermogen om de bedrukbaarheid te verbeteren. CMC-Na kan de oppervlaktegladheid van papier verbeteren door de holtes en holtes tussen de papiervezels op te vullen, wat resulteert in een uniformer oppervlak met minder onregelmatigheden. Deze verbeterde gladheid kan leiden tot een betere inktoverdracht, een lager inktverbruik en een verbeterde printkwaliteit.

Bovendien kan CMC-Na ook de inktopname van het papieroppervlak verbeteren door te voorzien in een uniformere coatinglaag die de inkt gelijkmatig absorbeert en verspreidt. Deze verbeterde inktontvankelijkheid kan resulteren in scherpere afbeeldingen, een betere kleurverzadiging en minder inktvlekken.

Verbeterde waterbestendigheid

Waterbestendigheid is een belangrijke eigenschap van papiercoatings, vooral voor toepassingen waarbij het papier kan worden blootgesteld aan vocht. CMC-Na kan de waterbestendigheid van papiercoatings verbeteren door een barrièrelaag te vormen die voorkomt dat water in het papiersubstraat binnendringt.

Door de hydrofiele aard van CMC-Na kan het ook interageren met watermoleculen, wat resulteert in verbeterde waterbestendigheid door waterstofbinding en de vorming van een interpenetrerend polymeernetwerk. De mate van waterbestendigheid kan worden geregeld door de concentratie en de mate van substitutie van CMC-Na in de coatingformulering aan te passen.