Натријум ЦМЦ који се користи у индустрији производње папира

Натријум карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) је свестран адитив са бројним применама у различитим индустријама, укључујући индустрију папира. Његова јединствена својства и функционалност чине га незаменљивом компонентом у процесима производње папира, доприносећи квалитету, перформансама и одрживости производа од папира и картона. У овом свеобухватном водичу ћемо истражити улогу натријум ЦМЦ-а у индустрији производње папира, укључујући његове функције, предности, примене и утицај који има на производњу и својства папира.

Увод у натријум карбоксиметил целулозу (ЦМЦ):

Натријум карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) је полимер растворљив у води добијен од целулозе, природног полисахарида који се налази у зидовима биљних ћелија. ЦМЦ се производи третирањем целулозе са натријум хидроксидом и монохлоросирћетном киселином, што резултира хемијски модификованим једињењем са јединственим својствима. ЦМЦ се одликује високим вискозитетом, одличним задржавањем воде, способношћу стварања филма и компатибилношћу са другим материјалима. Ова својства чине ЦМЦ погодним за широк спектар примена у различитим индустријама, укључујући храну, фармацију, козметику, текстил и производњу папира.

Преглед процеса израде папира:

Пре него што уђемо у специфичну улогу натријум ЦМЦ у производњи папира, хајде да укратко прегледамо процес производње папира. Производња папира укључује неколико узастопних корака, укључујући целулозу, формирање папира, пресовање, сушење и завршну обраду. Ево прегледа сваке фазе:

1. Целулоза: Целулозна влакна се екстрахују из дрвета, рециклираног папира или других сировина кроз механичке или хемијске процесе пулпе.
2. Формирање папира: пулпирана влакна се суспендују у води да би се формирала влакнаста каша или суспензија позната као пулпа. Пулпа се затим одлаже на покретну жичану мрежу или тканину, где вода отиче, остављајући за собом мокри лист папира.
3. Прешање: Мокри лист папира пролази кроз низ ваљака за пресовање да би се уклонио вишак воде и консолидовала влакна.
4. Сушење: пресовани лист папира се суши топлотом и/или ваздухом како би се уклонила преостала влага и ојачао папир.
5. Завршна обрада: Осушени папир може бити подвргнут додатним процесима као што су премазивање, каландрирање или сечење да би се постигла жељена својства и спецификације.

Улога натријум карбоксиметил целулозе (ЦМЦ) у производњи папира:

Сада, хајде да истражимо специфичне функције и предности натријум ЦМЦ у различитим фазама процеса производње папира:

1. Помоћ за задржавање и одводњавање:

Једна од примарних функција натријум ЦМЦ у производњи папира је његова улога као помоћно средство за задржавање и дренажу. Ево како натријум ЦМЦ доприноси овом аспекту:

• Помоћ при задржавању: Натријум ЦМЦ делује као помоћ при задржавању побољшавајући задржавање финих влакана, пунила и адитива у папирној пулпи. Његова висока молекуларна тежина и хидрофилна природа омогућавају му да се адсорбује на површине целулозних влакана и колоидних честица, чиме се побољшава њихово задржавање у папирном листу током формирања.
• Помоћ при дренажи: Натријум ЦМЦ такође служи као помоћ при дренажи побољшавајући брзину дренаже воде из папирне пулпе. Помаже у стварању отвореније и порозније структуре папира, омогућавајући води да се ефикасније одводи кроз жичану мрежу или тканину током формирања папира. Ово резултира бржим одводњавањем, смањеном потрошњом енергије и побољшаном ефикасношћу машине у процесу производње папира.

2. Снага и везивно средство:

Натријум ЦМЦ функционише као чврстоћа и везиво у производњи папира, обезбеђујући кохезију и интегритет папирног листа. Ево како побољшава снагу папира:

• Унутрашње везивање: Натријум ЦМЦ формира водоничне везе са целулозним влакнима, честицама пунила и другим компонентама у папирној пулпи. Ове везе помажу у јачању папирне матрице и побољшавају везу између влакана, што резултира већим својствима чврстоће на затезање, кидање и пуцање у готовом папиру.
• Везивање влакана: Натријум ЦМЦ делује као средство за везивање влакана, промовишући адхезију између појединачних целулозних влакана и спречавајући њихово распадање или раздвајање током формирања папира и наредних корака обраде. Ово побољшава структурни интегритет и стабилност димензија папира, смањујући ризик од цепања, фузије или прашине.

3. Величина површине и премаз:

Натријум ЦМЦ се користи у формулацијама за димензионисање површина и премаза за побољшање својстава површине и могућности штампања папира. Ево како побољшава квалитет површине папира:

• Димензионисање површине: Натријум ЦМЦ се примењује као средство за димензионисање површине да би се побољшала површинска чврстоћа, глаткоћа и пријемчивост папира. Формира танак, уједначен филм на површини папирног листа, смањујући порозност и побољшавајући уједначеност површине. Ово омогућава боље задржавање мастила, оштрији квалитет штампе и смањено перје или крварење одштампаних слика и текста.
• Везиво за премаз: Натријум ЦМЦ служи као везиво у формулацијама за премазивање папира, које се наносе на површину папира да би се постигла специфична функционална или естетска својства. Помаже у везивању честица пигмента, пунила и других састојака премаза за површину папира, формирајући глатку, сјајну или мат завршну обраду. Премази на бази ЦМЦ побољшавају оптичка својства, површински сјај и могућност штампања папира, чинећи га погодним за висококвалитетно штампање и паковање.

4. Помоћ при задржавању:

Натријум ЦМЦ функционише као помоћно средство за задржавање у процесу производње папира, побољшавајући задржавање финих честица, влакана и адитива у папирној пулпи. Његова висока молекулска тежина и природа растворљива у води омогућавају му да се адсорбује на површине целулозних влакана и колоидних честица, чиме се побољшава њихово задржавање у папирном листу током формирања. Ово доводи до побољшаног формирања, униформности и својства чврстоће у готовом папиру.

5. Контрола реолошких својстава:

Натријум ЦМЦ помаже у контроли реолошких својстава папирне пулпе и премаза, омогућавајући бољу обрадивост и перформансе. Ево како то утиче на реологију:

• Контрола вискозитета: Натријум ЦМЦ делује као модификатор вискозитета, регулишући понашање течења и конзистенцију папирне пулпе и формулација премаза. Суспензијама даје псеудопластична својства или својства разређивања при смицању, што значи да се њихов вискозитет смањује под напоном смицања (као што је током мешања или пумпања) и опоравља се када мирују. Ово олакшава руковање, пумпање и примену материјала, побољшавајући ефикасност процеса и квалитет производа.
• Средство за згушњавање: Натријум ЦМЦ служи као средство за згушњавање папирних премаза и формулација, повећавајући њихов вискозитет и побољшавајући њихову стабилност и покривеност. Помаже у контроли протока и таложења премаза на површину папира, обезбеђујући уједначену дебљину и дистрибуцију. Ово побољшава оптичка својства, могућност штампања и завршну обраду папира, чинећи га погодним за различите примене у штампи и паковању.

Примена натријум карбоксиметил целулозе (ЦМЦ) у производњи папира:

Натријум ЦМЦ се користи у различитим апликацијама за производњу папира у различитим разредима и типовима производа од папира. Неке уобичајене апликације укључују:

1. Папири за штампање и писање: Натријум ЦМЦ се користи у формулацијама за одређивање величине површина и премаза за папире за штампање и писање, укључујући папир за копирање, офсет папир и премазани картон. Побољшава могућност штампања, задржавање мастила и глаткоћу површине, што резултира оштријим, живописнијим штампаним сликама и текстом.
2. Папири за паковање: Натријум ЦМЦ се користи у папирима и картонима за паковање, као што су преклопни картони, валовите кутије и папирне кесе. Побољшава површинску чврстоћу, крутост и завршну обраду површине, побољшавајући изглед и перформансе материјала за паковање.
3. Папири за марамице и пешкире: Натријум ЦМЦ се додаје папирима за марамице и пешкире да би се побољшала влажна чврстоћа, мекоћа и упијање. Побољшава интегритет и издржљивост плоче, омогућавајући боље задржавање влаге и отпорност на кидање у производима од ткива.
4. Специјални папири: Натријум ЦМЦ проналази примену у специјалним папирима, као што су заштитне облоге, термални папири и безбедносни папири. Он даје специфичне функционалности, као што су својства ослобађања, термичка стабилност и одвраћање од фалсификовања, како би се испунили захтеви специјализованих апликација.

Одрживост животне средине:

Једна од кључних предности натријум ЦМЦ у производњи папира је његова еколошка одрживост. Као обновљив, биоразградив и нетоксичан материјал, ЦМЦ нуди еколошки прихватљиве алтернативе синтетичким адитивима и премазима у папирним производима. Његова биоразградивост осигурава минималан утицај на животну средину и подржава одрживе праксе шумарства и иницијативе циркуларне економије у индустрији производње папира.

Закључак:

Натријум карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) игра виталну улогу у индустрији производње папира побољшавајући квалитет, перформансе и одрживост производа од папира и картона. Његова мултифункционална својства чине га свестраним додатком за побољшање задржавања, чврстоће, површинских својстава и обрадивости у различитим фазама процеса производње папира. Од папира за штампање и паковање до папира за марамице и специјалних папира, натријум ЦМЦ налази различите примене у различитим врстама и типовима производа од папира, доприносећи напретку технологије производње папира и развоју иновативних материјала на бази папира. Како потражња за висококвалитетним, еколошки прихватљивим папирним производима и даље расте, натријум ЦМЦ остаје вредан састојак у потрази за одрживијим и ресурсно ефикаснијим праксама производње папира.