Karboxymetylcelulóza CMC na poťahovanie papiera

Sodná soľ karboxymetylcelulózy (CMC) je vo vode rozpustný polymér, ktorý sa široko používa v papierenskom priemysle ako poťahovacie činidlo. Primárnou funkciou CMC pri poťahovaní papiera je zlepšiť povrchové vlastnosti papiera, ako je jas, hladkosť a potlačiteľnosť. CMC je prírodný a obnoviteľný polymér, ktorý je odvodený z celulózy, čo z neho robí ekologickú alternatívu k syntetickým náterovým látkam. Tento článok bude diskutovať o vlastnostiach a aplikáciách CMC pri poťahovaní papiera, ako aj o jeho výhodách a obmedzeniach.

Vlastnosti CMC pre poťahovanie papiera

CMC je vo vode rozpustný polymér, ktorý je odvodený od celulózy, ktorá je primárnou zložkou bunkových stien rastlín. Karboxymetylová skupina (-CH2COOH) sa pridáva do hlavného reťazca celulózy, aby bola rozpustná vo vode a zlepšila sa jej vlastnosti ako poťahového činidla. Vlastnosti CMC, vďaka ktorým je vhodný na natieranie papiera, zahŕňajú jeho vysokú viskozitu, vysokú schopnosť zadržiavať vodu a schopnosť vytvárať film.

Vysoká viskozita: CMC má vysokú viskozitu v roztoku, čo z nej robí účinné zahusťovadlo a spojivo v prípravkoch na poťahovanie papiera. Vysoká viskozita CMC pomáha zlepšiť rovnomernosť a stabilitu náterovej vrstvy na povrchu papiera.

Vysoká schopnosť zadržiavať vodu: CMC má vysokú schopnosť zadržiavať vodu, čo jej umožňuje zadržať vodu a zabrániť jej vyparovaniu počas procesu nanášania náteru. Vysoká schopnosť CMC zadržiavať vodu pomáha zlepšiť zmáčanie a penetráciu poťahovacieho roztoku do vlákien papiera, čo vedie k rovnomernejšej a konzistentnejšej poťahovej vrstve.

Schopnosť vytvárať film: CMC má schopnosť vytvárať film na povrchu papiera, čo pomáha zlepšovať povrchové vlastnosti papiera, ako je jas, hladkosť a možnosť tlače. Filmotvorná schopnosť CMC sa pripisuje jej vysokej molekulovej hmotnosti a tvorbe vodíkových väzieb s celulózovými vláknami.

Aplikácie CMC v poťahovaní papiera

CMC sa používa v rôznych aplikáciách poťahovania papiera, vrátane:

Natierané papiere: CMC sa používa ako poťahový prostriedok pri výrobe natieraných papierov, čo sú papiere, ktoré majú na povrch nanesenú vrstvu poťahového materiálu na zlepšenie ich povrchových vlastností. Natierané papiere sa bežne používajú na vysokokvalitné tlačové aplikácie, ako sú časopisy, katalógy a brožúry.

Baliace papiere: CMC sa používa ako náterová látka pri výrobe baliacich papierov, čo sú papiere, ktoré sa používajú na balenie a prepravu tovaru. Potiahnutie baliacich papierov pomocou CMC pomáha zlepšiť ich pevnosť, odolnosť voči vode a potlačiteľnosť.

Špeciálne papiere: CMC sa používa ako náterový prostriedok pri výrobe špeciálnych papierov, ako sú tapety, darčekové obaly a dekoratívne papiere. Natieranie špeciálnych papierov pomocou CMC pomáha zlepšiť ich estetické vlastnosti, ako je jas, lesk a textúra.

Výhody CMC v poťahovaní papiera

Použitie CMC pri poťahovaní papiera ponúka niekoľko výhod, vrátane:

Vylepšené povrchové vlastnosti: CMC pomáha zlepšiť povrchové vlastnosti papiera, ako je jas, hladkosť a možnosť tlače, vďaka čomu je ideálny pre vysokokvalitné tlačové aplikácie.

Ekologická alternatíva: CMC je prírodný a obnoviteľný polymér, ktorý je odvodený z celulózy, čo z neho robí ekologickú alternatívu k syntetickým náterovým látkam.

Cenovo výhodná: CMC je cenovo výhodná alternatíva k iným náterovým látkam, ako je polyvinylalkohol (PVA), čo z nej robí atraktívnu možnosť pre výrobcov papiera.

Obmedzenia CMC v poťahovaní papiera

Použitie CMC pri poťahovaní papiera má tiež určité obmedzenia, vrátane:

Citlivosť na pH: CMC je citlivý na zmeny pH, ktoré môžu ovplyvniť jeho výkon ako náterového činidla.

Obmedzená rozpustnosť: CMC má obmedzenú rozpustnosť vo vode pri nízkych teplotách, čo môže obmedziť jej použitie v určitých procesoch poťahovania papiera.

Kompatibilita s inými aditívami: CMC nemusí byť kompatibilné s niektorými inými aditívami, ako je škrob alebo hlina, ktoré môžu ovplyvniť výkon náterovej vrstvy na povrchu papiera.

Variabilita kvality: Kvalita a výkonnosť CMC sa môže líšiť v závislosti od zdroja celulózy, výrobného procesu a stupňa substitúcie karboxymetylovej skupiny.

Požiadavky na používanie CMC pri poťahovaní papiera

Aby sa zabezpečila optimálna výkonnosť CMC pri aplikáciách natierania papiera, musí byť splnených niekoľko požiadaviek, vrátane:

Stupeň substitúcie (DS): Stupeň substitúcie karboxymetylovej skupiny na celulózovom hlavnom reťazci by mal byť v špecifickom rozsahu, typicky medzi 0,5 a 1,5. DS ovplyvňuje rozpustnosť, viskozitu a filmotvornú schopnosť CMC a DS mimo tohto rozsahu môže viesť k zlému výkonu povlaku.

Molekulová hmotnosť: Molekulová hmotnosť CMC by mala byť v rámci špecifického rozsahu, aby sa zabezpečila optimálna účinnosť ako náterového činidla. CMC s vyššou molekulovou hmotnosťou má tendenciu mať lepšie filmotvorné vlastnosti a je účinnejšia pri zlepšovaní povrchových vlastností papiera.

pH: pH poťahovacieho roztoku by sa malo udržiavať v špecifickom rozsahu, aby sa zabezpečila optimálna výkonnosť CMC. Ideálny rozsah pH pre CMC je zvyčajne medzi 7,0 a 9,0, aj keď sa môže líšiť v závislosti od konkrétnej aplikácie.

Podmienky miešania: Podmienky miešania poťahovacieho roztoku môžu ovplyvniť výkon CMC ako poťahovacieho činidla. Rýchlosť miešania, teplota a trvanie by mali byť optimalizované, aby sa zabezpečila optimálna disperzia a rovnomernosť poťahovacieho roztoku.

Záver

Sodná soľ karboxymetylcelulózy (CMC) je vo vode rozpustný polymér, ktorý sa široko používa v papierenskom priemysle ako poťahovacie činidlo. CMC je ekologická a nákladovo efektívna alternatíva syntetických náterových látok a ponúka niekoľko výhod, vrátane zlepšených povrchových vlastností a potlačiteľnosti. Avšak použitie CMC pri poťahovaní papiera má tiež určité obmedzenia, vrátane jej citlivosti na pH a obmedzenej rozpustnosti. Aby sa zabezpečila optimálna výkonnosť CMC pri aplikáciách poťahovania papiera, musia byť splnené špecifické požiadavky vrátane stupňa substitúcie, molekulovej hmotnosti, pH a podmienok miešania poťahovacieho roztoku.