CMC paperin päällystykseen

Natriumkarboksimetyyliselluloosa (CMC)on tärkeä vesiliukoinen polymeeriyhdiste, jota käytetään laajalti paperinvalmistuksessa, tekstiili-, elintarvike-, lääke-, päivittäiskemikaali- ja muilla aloilla. Paperiteollisuudessa, erityisesti paperin pinnoituksessa, CMC:stä on tullut yksi tärkeimmistä pinnoitteen lisäaineista sen hyvän kalvonmuodostusominaisuuden, tarttuvuuden, dispergoituvuuden ja reologisten ominaisuuksien ansiosta.

1. CMC:n perusominaisuudet

CMC on anioninen selluloosaeetteri, joka valmistetaan lisäämällä karboksimetyyliryhmiä luonnonselluloosaan perustuviin selluloosamolekyyleihin kemiallisilla menetelmillä. Se on valkoinen tai hieman kellertävä jauhe, joka liukenee helposti kylmään veteen ja muodostaa läpinäkyvän viskoosin nesteen. CMC:n tärkeimpiä suorituskykyparametreja ovat substituutioaste (DS), viskositeetti ja puhtaus, joista substituutioaste on yleensä 0,4–1,4. Mitä korkeampi substituutioaste, sitä parempi CMC:n vesiliukoisuus; viskositeetti määrää liuoksen reologiset ominaisuudet ja käyttötarkoitukset.

2. CMC:n rooli paperin pinnoituksessa

Paperin pinnoituksella tarkoitetaan pigmenteistä ja sideaineista koostuvan pinnoitekerroksen levittämistä paperin pinnalle paperin tulostusominaisuuksien, kiillon, sileyden ja peittävyyden parantamiseksi. Pinnoitteen funktionaalisena lisäaineena CMC:llä on seuraavat päätoiminnot:

Dispergointiaine:CMC:llä on hyvä dispergoituvuus ja se voi tehokkaasti dispergoida epäorgaanisia pigmenttejä, kuten kaoliinia, kalsiumkarbonaattia, talkkijauhetta jne. pinnoitteeseen estääkseen pigmentin flokkulaation ja saostumisen, mikä parantaa pinnoitteen stabiiliutta.

Kansio:CMC voi parantaa pigmenttihiukkasten välistä sitoutumisvoimaa pinnoitteessa sekä pigmenttien ja paperikuitujen välillä ja parantaa pinnoitteen rakenteellista lujuutta ja kulutuskestävyyttä.

Sakeuttamisaine:CMC-vesiliuoksella on korkea viskositeetti ja se voi säätää pinnoitteen reologisia ominaisuuksia siten, että sillä on hyvä juoksevuus, leviäminen ja suspensio pinnoitusprosessin aikana.

Kalvonmuodostusominaisuus:CMC voi kuivuttuaan muodostaa tasaisen kalvon paperin pinnalle, parantaa pinnoitteen sileyttä ja kiiltoa sekä parantaa painetun kuvan selkeyttä.

Voitelu ja pölynkestävyys:CMC voi parantaa pinnoitteen voitelevuutta, vähentää mekaanista kulumista, estää pölyn muodostumista ja parantaa tuotantoympäristön laatua.

3. Käyttö ja varotoimet

Paperinpäällystyssovelluksissa CMC:tä voidaan käyttää pääasiassa seuraavilla tavoilla:

Suora lisäys pinnoitteen komponenttina: Liuota CMC-kuivajauhe veteen tietyn konsentraation vesiliuoksen valmistamiseksi (yleensä 1–5 %), lisää se sitten pinnoitteeseen ja sekoita tasaisesti.

Käyttö yhdessä muiden sideaineiden kanssa: Pinnoitteen suorituskyvyn optimoimiseksi CMC:tä käytetään usein yhdessä lateksin (kuten styreeni-butadieenilateksin, etyleeni-vinyyliasetaattiemulsion jne.) kanssa synergistisen roolin aikaansaamiseksi.

Viskositeetin säätö: Eri paperityypeillä ja päällystyslaitteilla on erilaiset vaatimukset päällystysviskositeetille. Vaadittu suorituskyky voidaan saavuttaa valitsemalla eri viskositeettiluokkien CMC:tä tai säätämällä lisäysmäärää.

Varotoimiin kuuluvat:

Vältä paakkuuntumista CMC:tä liuotettaessa. Lämmintä vettä voidaan käyttää hitaan lisäyksen ja sekoittamisen yhteydessä;

Vältä pitkäaikaista kosketusta vahvojen happojen ja emästen kanssa hajoamisen välttämiseksi;

Pidä säilytysympäristö kuivana kosteuden imeytymisen ja paakkuuntumisen estämiseksi.

4. CMC:n vaikutus päällystetyssä paperissa

CMC:n levittämisen jälkeen kaikki paperin pinnoituksen suorituskykyindikaattorit paranevat merkittävästi:

Pinnan sileys ja kiilto paranevat;

Pinnoitteen tasaisuus paranee;

Tulostuskuvan selkeys on parantunut ja tulostettavuus paranee;

Paperin jäykkyys, vetolujuus ja taittumiskestävyys paranevat;

Pinnoitteen sedimentaationopeus vähenee ja varastointikestävyys paranee.

CMCon vihreä ja ympäristöystävällinen materiaali, joka täyttää nykyaikaisen paperiteollisuuden kestävän kehityksen vaatimukset.

5. Kehityssuunta

Korkealaatuisten päällystetyn paperin, kuten päällystetyn paperin, kartongin, etikettipaperin jne., laatuvaatimusten jatkuvan parantamisen myötä CMC:n suorituskyvyn muuttamisesta ja tehokkaasta käytöstä on tullut tutkimuksen keskipiste. Tulevaisuudessa CMC:n sovellustason paperinpäällystyksen alalla odotetaan paranevan entisestään yhdistämällä sitä uusiin funktionaalisiin materiaaleihin, kuten nanomateriaaleihin ja biopolymeereihin.