Éter Selulosa dina Industri Kertas

Tulisan ieu ngenalkeun jinis, metode persiapan, ciri kinerja sareng status aplikasi éter selulosa dina industri pembuatan kertas, ngajukeun sababaraha variétas éter selulosa énggal kalayan prospek pangembangan, sareng ngabahas tren aplikasi sareng pamekaran dina pembuatan kertas.

kecap konci:selulosa éter; kinerja; industri kertas

Selulosa mangrupikeun sanyawa polimér alami, struktur kimiana nyaéta makromolekul polisakarida anu anhidratβ-glukosa salaku cingcin dasar, sarta unggal cingcin basa boga gugus hidroksil primér sarta gugus hidroksil sekundér. Ngaliwatan modifikasi kimia na, runtuyan turunan selulosa bisa diala. Métode persiapan éter selulosa nyaéta pikeun ngaréaksikeun selulosa sareng NaOH, teras ngalaksanakeun réaksi éterifikasi sareng sababaraha réaktan fungsional sapertos métil klorida, étiléna oksida, propiléna oksida, jsb. produk. Selulosa éter nyaéta salah sahiji turunan penting tina selulosa, nu bisa loba dipaké dina ubar jeung kabersihan, industri kimia sapopoé, papermaking, kadaharan, ubar, konstruksi, bahan jeung industri lianna. Dina taun-taun ayeuna, nagara-nagara deungeun parantos nempelkeun pentingna kana panalungtikanana, sareng seueur prestasi anu dilakukeun dina panalitian dasar terapan, épék praktis anu diterapkeun, sareng persiapan. Dina taun-taun ayeuna, sababaraha urang di Cina laun-laun mimiti kalibet dina panalungtikan ngeunaan aspék ieu, sareng mimitina parantos ngahontal sababaraha hasil dina prakték produksi. Ku alatan éta, ngembangkeun sarta utilization of selulosa éter maénkeun peran anu kacida penting dina utilization komprehensif sumberdaya biologis renewable sarta perbaikan kualitas kertas jeung kinerja. Ieu mangrupikeun jinis aditif pembuatan kertas énggal anu patut dikembangkeun.

1. Klasifikasi jeung métode persiapan éter selulosa

Klasifikasi éter selulosa umumna dibagi kana 4 kategori dumasar kana ionitas.

1.1 Nonionik Selulosa Éter

Éter selulosa non-ionik utamana selulosa alkil éter, sarta métode persiapan na nyaéta pikeun ngaréaksikeun selulosa jeung NaOH, lajeng ngalaksanakeun réaksi éterifikasi jeung sagala rupa monomér fungsional kayaning monochloromethane, étiléna oksida, propiléna oksida, jeung sajabana, lajeng diala ku cuci. uyah produk samping jeung natrium selulosa, utamana kaasup métil selulosa éter, métil hidroksiétil selulosa éter, métil hidroksipropil selulosa éter, hidroksiétil selulosa éter, sianoétil Selulosa éter jeung hidroksibutil selulosa éter.

1.2 Anionic selulosa éter

Éter selulosa anionik utamana natrium karboksimétil selulosa sareng natrium karboksimétil hidroksiétil selulosa. Métode persiapan nyaéta ngaréaksikeun selulosa sareng NaOH teras ngalaksanakeun éter sareng asam kloroasetat, étiléna oksida sareng propilén oksida. Réaksi kimiawi, lajeng diala ku ngumbah ku-produk uyah jeung natrium selulosa.

1.3 Kationik Selulosa Éter

Kationik éter selulosa utamana ngawengku 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride selulosa éter, nu disiapkeun ku ngaréaksikeun selulosa jeung NaOH lajeng ngaréaksikeun jeung agén éterifying kationik 3-chloro-2-hydroxypropyl Trimethyl amonium chloride atawa réaksi éterifikasi jeung étiléna oksida jeung propiléna oksida. lajeng diala ku ngumbah uyah hasil samping jeung natrium selulosa.

1.4 Zwitterionic Selulosa Éter

Ranté molekul éter selulosa zwitterionic boga duanana gugus anionik jeung gugus kationik. Métode persiapanna nyaéta ngaréaksikeun selulosa sareng NaOH teras diréaksikeun sareng asam monokloroasetat sareng agén éterifikasi kationik 3-chloro-2-hydroxypropyl Trimethylammonium chloride diéterifikasi, teras dicandak ku ngumbah produk uyah sareng natrium selulosa.

2. Performance sarta ciri éter selulosa

2.1 Wangunan pilem na adhesion

Éterifikasi éter selulosa gaduh pangaruh anu ageung kana ciri sareng sipatna, sapertos kalarutan, kamampuan ngabentuk pilem, kakuatan beungkeut sareng résistansi uyah. Selulosa éter boga kakuatan mékanis tinggi, kalenturan, résistansi panas sarta lalawanan tiis, sarta ngabogaan kasaluyuan alus kalawan sagala rupa résin sarta plasticizers, sarta bisa dipaké pikeun nyieun plastik, film, varnishes, elém, lateks Jeung bahan palapis ubar, jsb.

2.2 Kalarutan

Éter selulosa boga kaleyuran cai alus alatan ayana gugus polyhydroxyl, sarta boga selektivitas pangleyur béda pikeun pangleyur organik nurutkeun substituén béda. Métilselulosa téh leyur dina cai tiis, teu leyur dina cai panas, sarta ogé leyur dina sababaraha pangleyur; métil hidroksiétil selulosa téh leyur dina cai tiis, teu leyur dina cai panas sarta pangleyur organik. Tapi, nalika larutan cai métilselulosa jeung métilhidroksiétilselulosa dipanaskeun, métilselulosa jeung métilhidroksiétilselulosa bakal présipitasi. Métil selulosa diendapkeun dina 45-60°C, sedengkeun suhu présipitasi campuran éterifikasi métil hidroksiétil selulosa ningkat kana 65-80°C. Lamun hawa geus lowered, endapanana redissolves. Hidroksiétilselulosa sareng natrium karboksimétilselulosa larut dina cai dina suhu naon waé sareng teu leyur dina pangleyur organik (kalayan sababaraha pangecualian). Ngamangpaatkeun sipat ieu, rupa repelants minyak jeung bahan pilem leyur bisa disiapkeun.

2.3 Penebalan

Éter selulosa larut dina cai dina bentuk koloid, viskositasna gumantung kana darajat polimérisasi éter selulosa, sareng leyuran ngandung makromolekul terhidrasi. Alatan entanglement tina makromolekul, paripolah aliran solusi béda ti cairan Newtonian, tapi némbongkeun kabiasaan nu robah kalawan gaya geser. Kusabab struktur makromolekul éter selulosa, viskositas leyuran naek gancang kalayan paningkatan konsentrasi sareng turun gancang kalayan paningkatan suhu. Numutkeun ciri-cirina, éter selulosa sapertos selulosa karboksimétil sareng selulosa hidroksiétil tiasa dianggo salaku palapis pikeun bahan kimia sapopoé, agén nahan cai pikeun palapis kertas, sareng palapis pikeun palapis arsitéktur.

2.4 Degradasi

Nalika éter selulosa leyur dina fase cai, baktéri bakal tumuwuh, sarta tumuwuhna baktéri bakal ngakibatkeun produksi baktéri énzim. Énzim megatkeun beungkeut unit anhidroglukosa unsubstituted padeukeut jeung éter selulosa, ngurangan beurat molekul relatif polimér. Ku alatan éta, lamun leyuran cai éter selulosa kudu disimpen pikeun lila, pengawet kudu ditambahkeun kana eta, sarta ukuran antiseptik tangtu kudu dilaksanakeun sanajan pikeun éter selulosa mibanda sipat antibakteri.

3. Aplikasi éter selulosa dina industri kertas

3.1 Paper strengthening agén

Contona, CMC bisa dipaké salaku dispersant serat sarta agén strengthening kertas, nu bisa ditambahkeun kana bubur. Kusabab natrium karboksimétil selulosa gaduh muatan anu sami sareng bubur sareng partikel pangisi, éta tiasa ningkatkeun karataan serat. Pangaruh beungkeutan antara serat bisa ningkat, sarta indikator fisik kayaning kakuatan tensile, kakuatan bursting, sarta evenness kertas kertas bisa ningkat. Contona, Longzhu jeung nu lianna ngagunakeun 100% bleached bubur kai sulfit, 20% bubuk talcum, 1% dispersed lem rosin, ngaluyukeun nilai pH ka 4,5 jeung aluminium sulfat, sarta ngagunakeun viskositas luhur CMC (viskositas 800 ~ 1200MPA.S) gelar. tina substitusi nyaeta 0,6. Ieu bisa ditempo yén CMC bisa ningkatkeun kakuatan garing kertas sarta ogé ngaronjatkeun darajat sizing na.

3.2 Agén ukuran permukaan

Natrium carboxymethyl selulosa bisa dipaké salaku agén ukuran permukaan kertas pikeun ngaronjatkeun kakuatan permukaan kertas. Pangaruh aplikasina tiasa ningkatkeun kakuatan permukaan sakitar 10% dibandingkeun sareng panggunaan polivinil alkohol ayeuna sareng agén ukuran pati anu dirobih, sareng dosisna tiasa dikirangan sakitar 30%. Éta mangrupikeun agén ukuran permukaan anu ngajangjikeun pikeun pembuatan kertas, sareng séri variétas énggal ieu kedah dikembangkeun sacara aktip. Éter selulosa kationik gaduh kinerja ukuran permukaan anu langkung saé tibatan pati kationik. Éta henteu ngan ukur tiasa ningkatkeun kakuatan permukaan kertas, tapi ogé ningkatkeun kamampuan nyerep tinta kertas sareng ningkatkeun pangaruh dyeing. Éta ogé agén ukuran permukaan anu ngajangjikeun. Mo Lihuan sareng anu sanésna nganggo natrium karboksimétil selulosa sareng pati teroksidasi pikeun ngalaksanakeun tés ukuran permukaan dina kertas sareng kardus. Hasilna nunjukkeun yén CMC ngagaduhan pangaruh ukuran permukaan anu idéal.

Natrium selulosa métil karboksimétil gaduh kinerja ukuran anu tangtu, sareng natrium karboksimétil selulosa tiasa dianggo salaku agén ukuran pulp. Salian gelar ukuranana sorangan, kationik selulosa éter ogé bisa dipaké salaku papermaking ingetan bantuan Filter, ngaronjatkeun laju ingetan serat rupa jeung fillers, sarta ogé bisa dipaké salaku agén strengthening kertas.

3.3 Émulsi penstabil

Éter selulosa loba dipaké dina persiapan emulsion kusabab pangaruh thickening alus na dina leyuran cai, nu bisa ningkatkeun viskositas medium dispersi emulsion jeung nyegah présipitasi emulsion jeung stratifikasi. Sapertos natrium carboxymethyl selulosa, hydroxyethyl selulosa éter, hydroxypropyl cellulose éter, jsb. éter, jsb ogé bisa dipaké salaku agén pelindung pikeun kationik bubarkeun karét rosin, AKD, ASA jeung agén ukuran lianna. Longzhu et al. dipaké 100% bleached bubur kai sulfit, 20% bubuk talcum, 1% dispersed lem rosin, disaluyukeun nilai pH ka 4,5 jeung aluminium sulfat, sarta dipaké CMC viskositas luhur (viskositas 800 ~ 12000MPA.S). Tingkat substitusi nyaéta 0,6, sareng dianggo pikeun ukuran internal. Ieu bisa ditempo tina hasil yén darajat sizing tina karét rosin ngandung CMC ieu écés ningkat, sarta stabilitas emulsion rosin téh alus, sarta laju ingetan tina bahan karét ogé luhur.

3.4 Palapis agén panahan cai

Hal ieu dipaké pikeun palapis jeung ngolah kertas palapis map, cyanoethyl selulosa, hydroxyethyl selulosa, jeung sajabana bisa ngaganti casein sarta bagian tina latex, ku kituna tinta percetakan bisa kalayan gampang nembus na edges jelas. Carboxymethyl selulosa jeung hydroxyethyl carboxymethyl selulosa éter bisa dipaké salaku dispersant pigmén, thickener, agén ingetan cai jeung penstabil. Contona, jumlah karboksimétil selulosa dipaké salaku agén nahan cai dina persiapan coatings kertas coated nyaéta 1-2%.

4. Tren Pangwangunan Selulosa Éter Dipaké dina Industri Kertas

Pamakéan modifikasi kimiawi pikeun meunangkeun turunan selulosa nu mibanda pungsi husus mangrupa cara éféktif pikeun néangan kagunaan anyar tina ngahasilkeun pangbadagna di dunya zat organik alam-selulosa. Aya seueur jinis turunan selulosa sareng fungsi anu lega, sareng éter selulosa parantos diterapkeun dina seueur industri kusabab kinerja anu saé. Pikeun nyumponan kabutuhan industri kertas, pamekaran éter selulosa kedah nengetan tren ieu:

(1) Ngembangkeun rupa-rupa produk spésifikasi éter selulosa anu cocog pikeun aplikasi industri kertas, sapertos produk séri kalayan tingkat substitusi anu béda, viskositas anu béda, sareng massa molekul relatif anu béda, pikeun dipilih dina produksi jinis kertas anu béda.

(2) Ngembangkeun variétas anyar éter selulosa kudu ditingkatkeun, kayaning éter selulosa kationik cocog pikeun ingetan papermaking jeung bantuan drainase, agén ukuran permukaan, sarta éter selulosa zwitterionic nu bisa dipaké salaku agén reinforcing pikeun ngaganti palapis lateks Sianoétil selulosa éter. jeung sabangsana minangka pangiket.

(3) Nguatkeun panalungtikan ngeunaan prosés persiapan éter selulosa sareng metode persiapan anyarna, khususna panalungtikan ngeunaan ngirangan biaya sareng nyederhanakeun prosésna.

(4) Nguatkeun panalungtikan ngeunaan sipat éter selulosa, utamana sipat ngabentuk pilem, sipat beungkeutan jeung sipat thickening rupa éter selulosa, sarta nguatkeun panalungtikan téoritis ngeunaan aplikasi éter selulosa dina papermaking.