Натрий CMC, используемый в бумажной промышленности

Карбоксиметилцеллюлоза натрия (КМЦ) — универсальная добавка, имеющая множество применений в различных отраслях промышленности, в том числе в бумажной промышленности. Его уникальные свойства и функциональные возможности делают его незаменимым компонентом в процессах производства бумаги, внося вклад в качество, производительность и экологичность продукции из бумаги и картона. В этом подробном руководстве мы рассмотрим роль натриевой КМЦ в бумажной промышленности, включая ее функции, преимущества, применение и влияние, которое она оказывает на производство и свойства бумаги.

Введение в карбоксиметилцеллюлозу натрия (КМЦ):

Карбоксиметилцеллюлоза натрия (КМЦ) представляет собой водорастворимый полимер, полученный из целлюлозы, природного полисахарида, содержащегося в стенках растительных клеток. КМЦ получают путем обработки целлюлозы гидроксидом натрия и монохлоруксусной кислотой, в результате чего получается химически модифицированное соединение с уникальными свойствами. КМЦ характеризуется высокой вязкостью, отличным удержанием воды, пленкообразующей способностью и совместимостью с другими материалами. Эти свойства делают КМЦ подходящей для широкого спектра применений в различных отраслях промышленности, включая пищевую, фармацевтическую, косметическую, текстильную и бумажную.

Обзор процесса изготовления бумаги:

Прежде чем углубляться в конкретную роль натриевой КМЦ в производстве бумаги, давайте кратко рассмотрим процесс изготовления бумаги. Производство бумаги включает в себя несколько последовательных этапов, включая варку целлюлозы, формирование бумаги, прессование, сушку и отделку. Вот обзор каждого этапа:

1. Производство целлюлозы: Целлюлозные волокна извлекаются из древесины, переработанной бумаги или другого сырья посредством процессов механического или химического производства целлюлозы.
2. Формирование бумаги: измельченные волокна суспендируют в воде с образованием волокнистой суспензии или суспензии, известной как целлюлоза. Затем мякоть наносится на движущуюся проволочную сетку или ткань, откуда вода стекает, оставляя после себя влажный лист бумаги.
3. Прессование: влажный лист бумаги пропускают через ряд прижимных роликов для удаления лишней воды и консолидации волокон.
4. Сушка: лист прессованной бумаги сушится с использованием тепла и/или воздуха для удаления оставшейся влаги и укрепления бумаги.
5. Отделка: высушенная бумага может подвергаться дополнительным процессам, таким как покрытие, каландрирование или резка, для достижения желаемых свойств и характеристик.

Роль карбоксиметилцеллюлозы натрия (КМЦ) в ​​производстве бумаги:

Теперь давайте рассмотрим конкретные функции и преимущества натриевой КМЦ на различных этапах процесса изготовления бумаги:

1. Средство для удержания и дренажа:

Одной из основных функций натриевой КМЦ в производстве бумаги является ее роль средства удержания и дренажа. Вот как натрий CMC способствует этому аспекту:

• Средство удержания: натрий CMC действует как средство удержания, улучшая удержание тонких волокон, наполнителей и добавок в бумажной массе. Его высокая молекулярная масса и гидрофильная природа позволяют ему адсорбироваться на поверхности целлюлозных волокон и коллоидных частиц, тем самым улучшая их удержание в бумажном листе во время формирования.
• Средство для дренажа: Натрий CMC также служит средством для дренажа, улучшая скорость дренажа воды из бумажной массы. Это помогает создать более открытую и пористую структуру бумаги, позволяя воде более эффективно стекать через проволочную сетку или ткань во время формирования бумаги. Это приводит к более быстрому обезвоживанию, снижению энергопотребления и повышению эффективности машины в процессе производства бумаги.

2. Прочность и связующий агент:

Натрий CMC действует как прочный и связующий агент при производстве бумаги, обеспечивая сцепление и целостность бумажного листа. Вот как это повышает прочность бумаги:

• Внутреннее связывание: натрий CMC образует водородные связи с целлюлозными волокнами, частицами наполнителя и другими компонентами бумажной массы. Эти связи помогают укрепить матрицу бумаги и улучшить соединение между волокнами, что приводит к более высоким характеристикам прочности на разрыв, разрыв и разрыв готовой бумаги.
• Связывание волокон: натрий CMC действует как связующий агент для волокон, способствуя адгезии между отдельными целлюлозными волокнами и предотвращая их дезинтеграцию или разделение во время формирования бумаги и последующих этапов обработки. Это улучшает структурную целостность и стабильность размеров бумаги, снижая риск разрывов, распушения или образования пыли.

3. Калибровка и покрытие поверхности:

Натрий CMC используется в составах для проклейки и покрытия поверхности для улучшения свойств поверхности и пригодности бумаги для печати. Вот как это улучшает качество поверхности бумаги:

• Проклейка поверхности: Натриевая КМЦ применяется в качестве поверхностного проклеивающего вещества для повышения прочности поверхности, гладкости и восприимчивости к чернилам. Он образует тонкую однородную пленку на поверхности бумажного листа, уменьшая пористость и улучшая однородность поверхности. Это обеспечивает лучшее удержание чернил, более четкое качество печати и уменьшение растушевки или растекания напечатанных изображений и текста.
• Связующее покрытие: натрий КМЦ служит связующим веществом в составах покрытий для бумаги, которые наносятся на поверхность бумаги для достижения определенных функциональных или эстетических свойств. Он помогает связывать частицы пигмента, наполнители и другие ингредиенты покрытия с поверхностью бумаги, образуя гладкую, глянцевую или матовую поверхность. Покрытия на основе КМЦ улучшают оптические свойства, блеск поверхности и пригодность бумаги для печати, что делает ее подходящей для высококачественной печати и упаковки.

4. Помощь в удержании:

Натриевая CMC действует как средство удержания в процессе изготовления бумаги, улучшая удержание мелких частиц, волокон и добавок в бумажной массе. Его высокая молекулярная масса и водорастворимая природа позволяют ему адсорбироваться на поверхности целлюлозных волокон и коллоидных частиц, тем самым улучшая их удержание в бумажном листе во время формирования. Это приводит к улучшению формования, однородности и прочностных свойств готовой бумаги.

5. Контроль реологических свойств:

Натрий CMC помогает контролировать реологические свойства бумажной массы и покрытий, обеспечивая лучшую технологичность и производительность. Вот как это влияет на реологию:

• Контроль вязкости: натрий CMC действует как модификатор вязкости, регулируя текучесть и консистенцию бумажной массы и составов покрытий. Он придает суспензиям псевдопластические свойства или свойства разжижения при сдвиге, что означает, что их вязкость снижается под действием напряжения сдвига (например, во время смешивания или перекачивания) и восстанавливается в состоянии покоя. Это облегчает обработку, перекачку и применение материалов, повышая эффективность процесса и качество продукции.
• Загуститель: натрий CMC служит загустителем в покрытиях и рецептурах бумаги, увеличивая их вязкость и улучшая их стабильность и укрывистость. Он помогает контролировать растекание и нанесение покрытий на поверхность бумаги, обеспечивая равномерную толщину и распределение. Это улучшает оптические свойства, пригодность для печати и качество поверхности бумаги, что делает ее пригодной для различных применений в печати и упаковке.

Применение карбоксиметилцеллюлозы натрия (КМЦ) в ​​производстве бумаги:

Натрий КМЦ используется в различных сферах производства бумаги, в различных сортах и ​​типах бумажной продукции. Некоторые распространенные приложения включают в себя:

1. Бумага для печати и письма: Натрий КМЦ используется в составах для проклейки и покрытия поверхности печатной и писчей бумаги, включая копировальную бумагу, офсетную бумагу и картон с покрытием. Он улучшает печатные свойства, удерживание чернил и гладкость поверхности, в результате чего печатные изображения и текст становятся более четкими и яркими.
2. Упаковочная бумага: Натриевая CMC используется в упаковочной бумаге и картоне, таких как складные картонные коробки, коробки из гофрированного картона и бумажные пакеты. Он улучшает прочность поверхности, жесткость и качество поверхности, улучшая внешний вид и характеристики упаковочных материалов.
3. Салфетки и полотенца: КМЦ натрия добавляется в салфетки и полотенца для улучшения прочности, мягкости и впитываемости во влажном состоянии. Он повышает целостность и долговечность листа, обеспечивая лучшее удержание влаги и устойчивость к разрыву бумажных изделий.
4. Специальная бумага: Натрий CMC находит применение в специальной бумаге, такой как защитные пленки, термобумага и защищенная бумага. Он придает определенные функциональные возможности, такие как свойства высвобождения, термическую стабильность и защиту от подделок, для удовлетворения требований специализированных приложений.

Экологическая устойчивость:

Одним из ключевых преимуществ натриевой КМЦ в производстве бумаги является ее экологическая устойчивость. Будучи возобновляемым, биоразлагаемым и нетоксичным материалом, CMC предлагает экологически чистую альтернативу синтетическим добавкам и покрытиям в бумажной продукции. Его биоразлагаемость обеспечивает минимальное воздействие на окружающую среду и поддерживает устойчивые методы лесного хозяйства и инициативы в области экономики замкнутого цикла в бумажной промышленности.

Заключение:

Карбоксиметилцеллюлоза натрия (КМЦ) играет жизненно важную роль в бумажной промышленности, повышая качество, производительность и экологичность продукции из бумаги и картона. Его многофункциональные свойства делают его универсальной добавкой для улучшения удерживания, прочности, свойств поверхности и технологичности на различных стадиях процесса производства бумаги. Натриевая КМЦ находит разнообразное применение в различных сортах и ​​типах бумажной продукции, от бумаги для печати и упаковки до санитарно-гигиенической и специальной бумаги, способствуя развитию технологий производства бумаги и разработке инновационных материалов на основе бумаги. Поскольку спрос на высококачественную, экологически чистую бумажную продукцию продолжает расти, натриевая КМЦ остается ценным ингредиентом в поисках более устойчивых и ресурсоэффективных методов производства бумаги.