Karboksymetyloceluloza sodowa do powlekania papieru

Karboksymetyloceluloza sodowa (CMC-Na) to rozpuszczalny w wodzie polimer szeroko stosowany w przemyśle papierniczym jako środek powlekający.CMC-Napochodzi z celulozy, która jest naturalnym polimerem występującym w ścianach komórkowych roślin. Chemiczna modyfikacja celulozy grupami karboksymetylowymi daje rozpuszczalny w wodzie polimer o doskonałych właściwościach błonotwórczych, co czyni go idealnym wyborem do powlekania papieru.

Powlekanie papieru to proces nakładania cienkiej warstwy materiału powlekającego na powierzchnię papieru w celu poprawy jego drukowalności, wyglądu i wydajności. Materiały powłokowe można podzielić na dwie kategorie: powłoki pigmentowane i powłoki niepigmentowane. Powłoki pigmentowane zawierają pigmenty kolorowe, natomiast powłoki niepigmentowane są przezroczyste lub przezroczyste. CMC-Na jest powszechnie stosowana jako spoiwo w powłokach niepigmentowanych ze względu na jego właściwości błonotwórcze i zdolność do poprawy właściwości powierzchni, takich jak gładkość, połysk i wchłanianie atramentu.

Zastosowanie CMC-Na w powlekaniu papieru oferuje kilka korzyści, w tym lepszą przyczepność powłoki, lepszą drukowalność i lepszą wodoodporność. W tym artykule zbadamy te korzyści bardziej szczegółowo, a także różne czynniki wpływające na działanie CMC-Na w zastosowaniach do powlekania papieru.

Poprawiona przyczepność powłoki

Jedną z kluczowych korzyści stosowania CMC-Na w powlekaniu papieru jest jego zdolność do poprawy przyczepności powłoki. CMC-Na to hydrofilowy polimer, który może oddziaływać z hydrofilową powierzchnią włókien papieru, powodując poprawę przyczepności pomiędzy powłoką a powierzchnią papieru. Grupy karboksymetylowe w CMC-Na zapewniają dużą gęstość ujemnie naładowanych miejsc, które mogą tworzyć wiązania jonowe z dodatnio naładowanymi grupami na włóknach papieru, takimi jak grupy aminowe lub karboksylanowe.

Ponadto CMC-Na może również tworzyć wiązania wodorowe z grupami hydroksylowymi na włóknach celulozowych, dodatkowo zwiększając przyczepność pomiędzy powłoką a powierzchnią papieru. Ta poprawiona przyczepność skutkuje bardziej jednolitą warstwą powłoki i zmniejsza ryzyko rozwarstwienia powłoki podczas kolejnych etapów przetwarzania, takich jak kalandrowanie lub drukowanie.

Ulepszona drukowność

Kolejną zaletą stosowania CMC-Na w powlekaniu papieru jest jego zdolność do poprawy drukowalności. CMC-Na może poprawić gładkość powierzchni papieru poprzez wypełnienie pustych przestrzeni i zagłębień pomiędzy włóknami papieru, co daje bardziej jednolitą powierzchnię z mniejszą liczbą nierówności. Ta poprawiona gładkość może prowadzić do lepszego przenoszenia atramentu, mniejszego jego zużycia i lepszej jakości druku.

Ponadto CMC-Na może również poprawić wchłanianie atramentu przez powierzchnię papieru, zapewniając bardziej jednolitą warstwę powłoki, która pochłania i równomiernie rozprowadza atrament. Ta lepsza wrażliwość na atrament może skutkować ostrzejszymi obrazami, lepszym nasyceniem kolorów i zmniejszonym rozmazywaniem atramentu.

Poprawiona wodoodporność

Wodoodporność jest ważną właściwością powłok papierowych, szczególnie w zastosowaniach, w których papier może być narażony na działanie wilgoci. CMC-Na może poprawić wodoodporność powłok papierowych, tworząc warstwę barierową, która zapobiega wnikaniu wody w podłoże papierowe.

Hydrofilowy charakter CMC-Na pozwala również na interakcję z cząsteczkami wody, co skutkuje poprawą wodoodporności poprzez wiązania wodorowe i tworzenie przenikającej się sieci polimerowej. Stopień wodoodporności można kontrolować dostosowując stężenie i stopień podstawienia CMC-Na w preparacie powłokowym.