Natrio karboksimetilceliuliozė (CMC) popieriaus padengimui

Natrio karboksimetilceliuliozė (CMC)yra anijoninis vandenyje tirpus polimeras, gaunamas cheminiu būdu modifikuojant natūralią celiuliozę. Jis pasižymi geru tirpumu vandenyje, plėvelę formuojančiomis savybėmis, sukibimu, tirštėjimu ir suspensijos stabilumu, todėl yra plačiai naudojamas daugelyje popieriaus gamybos pramonės šakų, ypač popieriaus dangų formulėse.

1. Pagrindiniai popieriaus dengimo reikalavimai

Pagrindinis popieriaus dengimo tikslas – pagerinti popieriaus paviršiaus savybes, įskaitant lygumą, blizgesį, neskaidrumą, rašalo sugertį, spausdinimo pritaikomumą ir kt. Įprastos dengimo formulės sudarytos iš pigmentų (pvz., kaolino, kalcio karbonato, talko ir kt.), rišiklių (pvz., emulsijų, krakmolo, CMC ir kt.) ir kitų priedų (pvz., dispergentų, tepalų, hidroizoliacinių medžiagų ir kt.). Dengimo proceso metu dengimo formulės stabilumas ir sklandumas bei dengimo struktūra po džiovinimo vaidina lemiamą vaidmenį galutinei popieriaus kokybei.

2. CMC vaidmuo popieriaus dengime

2.1. Segtuvo funkcija

CMC gali būti naudojamas kaip pagalbinis pigmentų rišiklis ir, sąveikaujant su pagrindiniu rišikliu (pvz., emulsija, krakmolu), pagerėja pigmentų sukibimas su popieriaus paviršiumi, taip padidinant dangos atsparumą ir lupimosi atsparumą.

2.2. Tirštiklis ir reologijos reguliatorius

CMC gali sudaryti tam tikro klampumo koloidinį tirpalą vandenyje, kuris gali efektyviai reguliuoti dangos reologines savybes, pagerinti dangos vienodumą ir stabilumą dengimo proceso metu ir padėti gauti vienodą dangos storį.

2.3. Dispersijos stabilizatorius

Į dangos formulę įdėjus tinkamą CMC kiekį, galima pagerinti pigmento dalelių dispersiškumą, slopinti pigmento nusėdimą ir flokuliaciją bei užtikrinti dangos stabilumą sandėliavimo ir naudojimo metu.

2.4. Pagerinti dangos eksploatacines savybes

CMC pasižymi geru lankstumu ir plėvelės vienodumu po plėvelės formavimo, o tai gali žymiai pagerinti dangos paviršiaus lygumą, glotnumą ir pritaikomumą spausdinimui, ypač tinka dengtam popieriui, dengtam baltam kartonui, aukštos kokybės spausdinimo popieriui ir kt.

2.5. Vandens sulaikymas ir tepumas

CMC gali pagerinti dangos vandens sulaikymo pajėgumą, užkirsti kelią greitam vandens išgaravimui dangoje esant greitam dengimui arba džiovinimo aplinkai ir užtikrinti vienodą dangos susidarymą; tuo pačiu metu jos tepumas taip pat padeda sumažinti mechaninę trintį ir pagerinti gamybos efektyvumą.

3. CMC naudojimo charakteristikos

3.1. Puikus tirpumas vandenyje

CMC lengvai tirpsta šaltame vandenyje, lengvai naudojamas ir gali būti tiesiogiai paruoštas kambario temperatūroje be terminio apdorojimo.

3.2. Didelės klampos tipai

Įvairių klampumo laipsnių CMC tinka įvairių tipų dengtam popieriui ir proceso reikalavimams. Vartotojai gali pasirinkti tinkamą modelį pagal realius poreikius.

3.3. Geras cheminis stabilumas

CMC yra labai atsparus karščiui, šviesai, rūgštims ir šarmams, todėl po ilgalaikio naudojimo nėra lengva skaidytis ir blogėti.

3.4. Ekologiškas ir netoksiškas

Kaip natūralių šaltinių celiuliozės darinys, CMC yra netoksiškas ir nekenksmingas, o tai atitinka žaliosios aplinkos apsaugos vystymosi kryptį popieriaus gamybos pramonėje.

4. Svarbiausi paraiškų teikimo proceso aspektai

Norint užtikrinti, kad CMC atliktų geriausią vaidmenį dengimo sistemoje, faktinio naudojimo metu reikėtų atkreipti dėmesį į šiuos dalykus:

4.1. Tinkamas tirpinimo metodas

Prieš naudojant CMC, jį reikia lėtai pilti į šaltą vandenį, maišant dideliu greičiu, kad nesusidarytų aglomeracija ir per didelis vietinis tirštėjimas. Rekomenduojama pilti dalimis ir nuolat maišyti, kol visiškai ištirps.

4.2. Tinkama dozavimo kontrolė

Paprastai pridedamo CMC kiekis sudaro 0,1–0,5 % sausosios dangos masės. Kiekis koreguojamas atsižvelgiant į dangos eksploatacinius reikalavimus ir dengimo procesą. Per didelis CMC kiekis gali padidinti dangos klampumą, o tai gali paveikti dengimo procesą.

4.3. Geras suderinamumas su kitais priedais

CMC yra suderinamas su įvairiais dangų priedais (pvz., emulsijomis, dispergentais, konservantais ir kt.), tačiau reikia atkreipti dėmesį į jo suderinamumą su stipriais katijoniniais priedais, siekiant išvengti flokuliacijos ir nusodinimo.

5. CMC taikymo pavyzdžiai įvairiuose popieriaus tipuose

Dengtas popierius: naudojamas dangos lygumui ir ryškumui pagerinti, kartu sustiprinant dangos sukibimą;

Baltas kartonas: pagerina atsparumą lankstymui ir pritaikomumą spausdinimui;

Etikečių popierius ir terminis popierius: pagerina paviršiaus dangos vienodumą ir spausdinimo aiškumą;

Dengtas laikraštinis popierius: pagerina dengimo skysčio stabilumą ir sumažina spausdinimo dažų įsiskverbimo reiškinį.

Natrio karboksimetilceliuliozė, kaip natūralus polimerinis junginys, pasižymintis puikiomis savybėmis, atlieka daugybę funkcijų popieriaus dangose, pavyzdžiui, suriša, tirština, disperguoja ir gerina paviršiaus savybes. Dėl mažos kainos, gero stabilumo ir aplinkos apsaugos savybių ji užima svarbią vietą šiuolaikinėje popieriaus gamybos pramonėje. Nuolat tobulinant popieriaus kokybės reikalavimus ir skatinant ekologiškas popieriaus gamybos koncepcijas,CMC ir toliau turės platesnį pritaikymo potencialą popieriaus dangų srityje.