Karboksy metyloceluloza (CMC) jest pochodną celulozy z grupami karboksymetylowymi (-ch2-COOH) związanymi z niektórymi grupami hydroksylowymi monomerów glukopiranozy, które tworzą kręgosłup celulozy. Jest to ważny polimer przemysłowy ze względu na jego unikalne właściwości, takie jak wysoka lepkość, nietoksyczność i doskonała rozpuszczalność wody. W branży papierowej CMC odgrywa kluczową rolę w poprawie jakości i wydajności produkcji papieru.
Właściwości CMC istotne dla branży papierowej
Rozpuszczalność i lepkość wody: CMC łatwo rozpuszcza się w wodzie, tworząc czyste, lepkie roztwory. Ta właściwość ma kluczowe znaczenie dla jej zastosowania w papierowych powłokach i rozmiarach aplikacji, w których należy ją równomiernie rozpowszechniać.
Zdolność do formowania filmu: CMC może tworzyć filmy, które są korzystne w zabiegach powierzchniowych i powłokach w celu zwiększenia wydrukowania i wyglądu papieru.
Właściwości kleju: działa jak spoiwo, poprawiając spójność między włóknami i wypełniaczami w matrycy papierowej.
Nietoksyczność: będąc substancją nietoksyczną i biodegradowalną, CMC jest zgodne ze standardami środowiskowymi i bezpieczeństwa w branży papierowej.
Zastosowania CMC w branży papierowej
Rozmiary powierzchni:
Rozmiary powierzchni to proces stosowania rozwiązania na powierzchnię papieru w celu poprawy jego siły i możliwości wydruku. CMC jest powszechnie stosowany w preparatach wielkości powierzchni, ponieważ zwiększa wytrzymałość powierzchni, zmniejsza kurz i zapewnia gładką i jednolitą powierzchnię. Lepki roztwór CMC tworzy folię nad włókienami papierowymi, zwiększając odporność na wodę i atramenty, poprawiając w ten sposób jakość drukowania i zmniejszając krwawienie z atramentu.
Powłoka:
CMC jest szeroko stosowany w preparatach powlekania papieru. Powłoki są nakładane na papier, aby poprawić jasność, gładkość i możliwość wydrukowania. CMC działa jak spoiwo w tych powłokach, łączące pigmenty i wiążąc je z powierzchnią papieru. Powoduje to jednolite i błyszczące wykończenie, poprawiając atrakcyjność wizualną i funkcjonalną wydajność papieru. Ponadto właściwość CMC tworząca film pomaga w stworzeniu bariery, która może chronić materiały drukowane.
Poprawa siły papieru:
CMC zwiększa wytrzymałość mechaniczną papieru. Po dodaniu do miazgi poprawia wiązanie między włóknami, co prowadzi do zwiększonej wytrzymałości na rozciąganie, wytrzymałości serii i wytrzymałości fałdowania. Jest to szczególnie ważne dla wysokiej jakości papierów drukarskich, materiałów pakujących i innych papierów specjalistycznych, w których siła jest atrybutem krytycznym.
AIDS retencyjny:
W procesie produkcji papieru w mokrej części CMC działa jako pomoc retencyjna, pomagając zachować drobne cząsteczki i wypełniacze w matrycy papierowej. To nie tylko poprawia jednolitość i wygląd papieru, ale także zwiększa wydajność procesu w tworzeniu papieru poprzez zmniejszenie utraty cennych materiałów w ściekach.
Modyfikator reologii:
CMC jest stosowany jako modyfikator reologii w procesie produkcji papieru w celu kontrolowania właściwości przepływu różnych wodnych zawiesin i powłok. Dostosowując lepkość, CMC zapewnia płynne działanie maszyn, a równomierny rozkład powłok, prowadzący do bardziej spójnego i wysokiej jakości produktu.
Kleje i kleje:
Właściwości kleju CMC sprawiają, że jest to cenny element w produkcji klejów papierowych i klejów. Zapewnia doskonałą siłę wiązania, jest łatwy do zastosowania i jest bezpieczny do stosowania w różnych produktach papierowych, w tym w opakowaniach żywności.
Właściwości barierowe:
CMC może zwiększyć właściwości barierowe papieru, dzięki czemu jest bardziej odporny na olej, tłuszcz i wilgoć. Jest to szczególnie przydatne w aplikacjach pakowania, w których ochrona przed czynnikami środowiskowymi jest niezbędna. Papiery traktowane CMC mogą być używane do pakowania artykułów spożywczych, zapewniając biodegradowalną i zrównoważoną alternatywę dla tworzyw sztucznych powłok.
Oczyszczanie ścieków:
Podczas procesu w tworzeniu papieru stosuje się duże objętości wody, a następnie obróbki przed uwolnieniem lub recyklingiem. CMC może pomóc w oczyszczaniu ścieków, działając jako flockulant, pomagając usunąć zawieszone substancje stałe i inne zanieczyszczenia. Przyczynia się to do bardziej wydajnych i przyjaznych dla środowiska praktyk zarządzania wodą w branży papierowej.
Mechanizmy działania
Interakcja światłowodowa:
CMC oddziałuje z włóknami celulozowymi poprzez wiązanie wodorowe i siły van der Waalsa, co zwiększa wiązanie błonnika. Ta interakcja ma kluczowe znaczenie dla poprawy właściwości mechanicznych papieru, ponieważ zwiększa spójność i przyczepność między poszczególnymi włóknami.
Formacja filmu:
Gdy CMC jest nakładane na powierzchnie papierowe, tworzy ciągłą folię, która może kapsułkować włókna i wypełniacze. Film ten działa jak bariera dla wody i olejków, poprawiając odporność papieru na te substancje i zwiększając jego wydruk.
Kontrola lepkości:
Modyfikując lepkość powłok i zawiesin, CMC zapewnia równomierne zastosowanie i dystrybucję. Jest to niezbędne do osiągnięcia jednolitych powłok i spójnej jakości w końcowym produkcie papierowym.
Mechanizm retencji:
CMC poprawia zatrzymywanie wypełniaczy i drobnych cząstek w matrycy papierowej, działając jako floculant. Agreguje te małe cząstki w większe, które łatwiej są zatrzymywane w sieci włóknistej, zwiększając w ten sposób właściwości papieru i zmniejszając utratę materiału.
Korzyści z korzystania z CMC w branży papierowej
Zwiększona jakość:
Zastosowanie CMC powoduje wyższą jakość produktów papierowych o lepszej zdolności do wydrukowania, siły i wyglądu. Jest to szczególnie ważne w przypadku aplikacji wysokiej klasy, takich jak pakowania opakowań, drukowania i specjalistyczne dokumenty.
Wydajność kosztów:
Poprawiając retencję i zmniejszając straty materiałowe, CMC przyczynia się do bardziej opłacalnych procesów produkcyjnych. Zwiększa także wydajność powłok i klejów, zmniejszając potrzebę dodatkowych dodatków i zabiegów.
Zrównoważony rozwój środowiska:
CMC to biodegradowalny i nietoksyczny materiał, co czyni go przyjaznym dla środowiska wyborem dla przemysłu papierowego. Jego wykorzystanie może pomóc zmniejszyć wpływ produkcji papieru na środowisko, szczególnie pod względem oczyszczania ścieków i redukcji dodatków syntetycznych.
Wszechstronność:
Wszechstronność CMC pozwala na stosowanie go na różnych etapach produkcji papieru, od obróbki miazgi po wykończenie powierzchni. To sprawia, że jest to cenny wielofunkcyjny dodatek, który może zaspokoić wiele potrzeb w branży.
Karboksy metyloceluloza (CMC) odgrywa kluczową rolę w branży papierowej, oferując szereg korzyści z lepszej jakości produktu do zwiększonej wydajności produkcji i zrównoważonego rozwoju środowiska. Jego unikalne właściwości sprawiają, że jest to niezbędny dodatek w zakresie rozmiarów powierzchni, powłoki, poprawy wytrzymałości i wielu innych zastosowań. Ponieważ branża nadal poszukuje bardziej zrównoważonych i wydajnych metod produkcji, rola CMC prawdopodobnie stanie się jeszcze bardziej znacząca, przyczyniając się do rozwoju wyższej jakości i bardziej ekologicznych produktów papierowych.
Czas po: 18-2025 lutego