Natrium karboksimetil selulosa (CMC) untuk salutan kertas

Natrium karboksimetil selulosa (CMC)ialah polimer larut air anionik yang diperoleh melalui pengubahsuaian kimia berdasarkan selulosa semula jadi. Ia mempunyai kelarutan air yang baik, sifat pembentukan filem, lekatan, penebalan dan kestabilan ampaian, dan digunakan secara meluas dalam pelbagai industri pembuatan kertas, terutamanya dalam formulasi salutan kertas.

1. Keperluan asas untuk salutan kertas

Tujuan utama salutan kertas adalah untuk meningkatkan sifat permukaan kertas, termasuk kelicinan, kilauan, kelegapan, penyerapan dakwat, kebolehsuaian percetakan, dan sebagainya. Formula salutan biasa terdiri daripada pigmen (seperti kaolin, kalsium karbonat, talkum, dan sebagainya), pengikat (seperti emulsi, kanji, CMC, dan sebagainya) dan bahan tambahan lain (seperti penyebar, pelincir, agen kalis air, dan sebagainya). Semasa proses salutan, kestabilan dan kecairan formula salutan dan struktur salutan selepas pengeringan memainkan peranan penting dalam kualiti kertas akhir.

2. Peranan CMC dalam salutan kertas

2.1. Fungsi pengikat

CMC boleh digunakan sebagai pengikat tambahan untuk pigmen, dan berfungsi dengan pengikat utama (seperti emulsi, kanji) untuk meningkatkan lekatan pigmen pada permukaan kertas, sekali gus meningkatkan ketahanan salutan dan rintangan pengelupasan.

2.2. Pengatur pemekat dan reologi

CMC boleh membentuk larutan koloid dengan kelikatan tertentu dalam air, yang boleh melaraskan sifat reologi salutan dengan berkesan, meningkatkan keseragaman dan kestabilan salutan semasa proses salutan, dan membantu mendapatkan ketebalan salutan yang seragam.

2.3. Penstabil penyebaran

Menambah jumlah CMC yang sesuai ke dalam formula salutan boleh meningkatkan kebolehserakan zarah pigmen, menghalang pemendapan dan penggumpalan pigmen, dan memastikan kestabilan salutan semasa penyimpanan dan penggunaan.

2.4. Meningkatkan prestasi salutan

CMC mempunyai fleksibiliti dan keseragaman filem yang baik selepas pembentukan filem, yang boleh meningkatkan kerataan permukaan, kelancaran dan kebolehsuaian percetakan salutan dengan ketara, terutamanya sesuai untuk kertas bersalut, kadbod putih bersalut, kertas percetakan gred tinggi, dan sebagainya.

2.5. Pengekalan air dan pelinciran

CMC boleh meningkatkan kapasiti pengekalan air salutan, mencegah penguapan air yang cepat dalam salutan di bawah salutan berkelajuan tinggi atau persekitaran pengeringan, dan memastikan pembentukan salutan yang seragam; pada masa yang sama, pelincirannya juga membantu mengurangkan geseran mekanikal dan meningkatkan kecekapan pengeluaran.

3. Ciri-ciri penggunaan CMC

3.1. Kelarutan air yang sangat baik

CMC mudah larut dalam air sejuk, mudah digunakan, dan boleh disediakan secara langsung pada suhu bilik tanpa rawatan pemanasan.

3.2. Jenis kelikatan yang kaya

CMC dengan gred kelikatan yang berbeza sesuai untuk pelbagai jenis kertas bersalut dan keperluan proses. Pengguna boleh memilih model yang sesuai mengikut keperluan sebenar.

3.3. Kestabilan kimia yang baik

CMC mempunyai toleransi yang kuat terhadap haba, cahaya, asid dan alkali, dan tidak mudah terurai dan rosak selepas penggunaan jangka panjang.

3.4. Mesra alam dan tidak toksik

Sebagai terbitan selulosa daripada sumber semula jadi, CMC tidak toksik dan tidak berbahaya, yang selaras dengan hala tuju pembangunan perlindungan alam sekitar hijau dalam industri pembuatan kertas.

4. Perkara utama proses permohonan

Dalam penggunaan sebenar, untuk memastikan CMC memainkan peranan terbaik dalam sistem salutan, perkara berikut harus diperhatikan:

4.1. Kaedah pembubaran yang betul

Sebelum menggunakan CMC, ia perlu ditambah secara perlahan-lahan ke dalam air sejuk yang dikacau berkelajuan tinggi untuk mengelakkan penggumpalan dan pemekatan berlebihan setempat. Adalah disyorkan untuk menambahnya secara berperingkat dan terus dikacau sehingga ia larut sepenuhnya.

4.2. Kawalan dos yang betul

Secara amnya, jumlah CMC yang ditambah adalah 0.1% hingga 0.5% daripada berat kering salutan. Jumlahnya diselaraskan mengikut keperluan prestasi salutan dan proses salutan. Penambahan terlalu banyak boleh menyebabkan kelikatan salutan menjadi terlalu tinggi, seterusnya menjejaskan operasi salutan.

4.3. Keserasian yang baik dengan bahan tambahan lain

CMC serasi dengan pelbagai bahan tambahan salutan (seperti emulsi, dispersan, pengawet, dll.), tetapi perhatian harus diberikan kepada keserasiannya dengan bahan tambahan kationik yang kuat untuk mencegah penggumpalan dan pemendakan.

5. Contoh aplikasi CMC dalam pelbagai jenis kertas

Kertas bersalut: digunakan untuk meningkatkan kelancaran dan kecerahan salutan, sambil meningkatkan lekatan salutan;

Kadbod putih: meningkatkan rintangan lipatan dan kebolehsuaian percetakan;

Kertas label dan kertas terma: meningkatkan keseragaman salutan permukaan dan kejelasan percetakan;

Kertas akhbar bersalut: meningkatkan kestabilan cecair salutan dan mengurangkan fenomena penembusan dakwat percetakan.

Sebagai sebatian polimer semula jadi dengan prestasi cemerlang, natrium karboksimetil selulosa memainkan pelbagai fungsi dalam salutan kertas, seperti mengikat, menebal, menyebarkan dan meningkatkan sifat permukaan. Kosnya yang rendah, kestabilan yang baik dan ciri-ciri perlindungan alam sekitar menjadikannya menduduki kedudukan penting dalam industri pembuatan kertas moden. Dengan peningkatan berterusan keperluan kualiti kertas dan promosi konsep pembuatan kertas hijau,CMC akan terus memainkan potensi aplikasi yang lebih luas dalam bidang salutan kertas.