Natriumcarboxymethylcellulose (CMC)CMC is een belangrijke wateroplosbare polymeerverbinding die veelvuldig wordt gebruikt in de papierindustrie, textielindustrie, voedingsmiddelenindustrie, farmaceutische industrie, de chemische industrie en andere sectoren. In de papierindustrie, met name bij het coaten van papier, is CMC uitgegroeid tot een belangrijk coatingadditief vanwege de goede filmvormende eigenschappen, hechting, dispergeerbaarheid en reologische eigenschappen.
1. Basiseigenschappen van CMC
CMC is een anionische cellulose-ether die wordt gemaakt door middel van chemische methoden, waarbij carboxymethylgroepen worden geïntroduceerd in cellulosemoleculen op basis van natuurlijke cellulose. Het is een wit of lichtgeel poeder dat gemakkelijk oplosbaar is in koud water en een transparante, stroperige vloeistof vormt. De belangrijkste prestatieparameters van CMC zijn onder andere de substitutiegraad (DS), viscositeit en zuiverheid. De substitutiegraad ligt doorgaans tussen 0,4 en 1,4. Hoe hoger de substitutiegraad, hoe beter de wateroplosbaarheid van CMC. De viscositeit bepaalt de reologische eigenschappen en de toepassingsmogelijkheden van de oplossing.
2. De rol van CMC bij papiercoating
Papiercoating verwijst naar het aanbrengen van een coatinglaag bestaande uit pigmenten en bindmiddelen op het oppervlak van papier om de drukprestaties, glans, gladheid en dekkracht van het papier te verbeteren. Als functioneel additief in de coatingformule heeft CMC de volgende hoofdfuncties:
Dispergeermiddel:CMC heeft een goede dispergeerbaarheid en kan anorganische pigmenten zoals kaolien, calciumcarbonaat, talkpoeder, enz. effectief verspreiden in de coating om pigmentflocculatie en -precipitatie te voorkomen, waardoor de stabiliteit van de coating wordt verbeterd.
Map:CMC kan de bindingskracht tussen pigmentdeeltjes in de coating en tussen pigmenten en papiervezels versterken, en de structurele sterkte en slijtvastheid van de coating verbeteren.
Verdikkingsmiddel:De waterige CMC-oplossing heeft een hoge viscositeit en kan de reologische eigenschappen van de coating aanpassen, waardoor deze tijdens het coatingproces een goede vloeibaarheid, spreiding en suspensie heeft.
Filmvormende eigenschap:CMC kan na het drogen een uniforme film vormen op het papieroppervlak, de gladheid en glans van de coating verbeteren en de helderheid van de afgedrukte afbeelding verhogen.
Smering en stofbestendigheid:CMC kan de smerende eigenschappen van de coating verbeteren, mechanische slijtage verminderen, stofvorming tegengaan en de kwaliteit van de productieomgeving verbeteren.
3. Gebruik en voorzorgsmaatregelen
Bij het coaten van papier worden CMC hoofdzakelijk op de volgende manieren gebruikt:
Rechtstreekse toevoeging als coatingcomponent: Los het droge CMC-poeder op in water om een waterige oplossing met een bepaalde concentratie te bereiden (doorgaans 1%-5%), voeg deze vervolgens toe aan de coating en roer gelijkmatig.
Gebruik in combinatie met andere bindmiddelen: Om de prestaties van de coating te optimaliseren, wordt CMC vaak gebruikt in combinatie met latex (zoals styreen-butadieenlatex, ethyleen-vinylacetaatemulsie, enz.) om een synergetische rol te spelen.
Viscositeitsregeling aanpassen: Verschillende papiersoorten en coatingapparatuur stellen verschillende eisen aan de viscositeit van de coating. De gewenste prestaties kunnen worden bereikt door CMC met verschillende viscositeitsgraden te selecteren of de toevoegingshoeveelheid aan te passen.
De voorzorgsmaatregelen omvatten:
Voorkom samenklontering bij het oplossen van CMC. Voeg warm water langzaam toe onder voortdurend roeren;
Vermijd langdurig contact met sterke zuren en basen om degradatie te voorkomen;
Houd de opslagruimte droog om vochtopname en samenklontering te voorkomen.
4. Toepassingseffect van CMC in gecoat papier
Na toepassing van CMC zijn alle prestatie-indicatoren van de papiercoating aanzienlijk verbeterd:
De gladheid en glans van het oppervlak worden verbeterd;
De uniformiteit van de coating wordt verbeterd;
De beeldkwaliteit bij het afdrukken is beter en de afdrukbaarheid is verbeterd;
De stijfheid, treksterkte en vouwweerstand van het papier worden verbeterd;
De sedimentatiesnelheid van de coating wordt verlaagd en de opslagstabiliteit wordt verbeterd.
CMCHet is een groen en milieuvriendelijk materiaal dat voldoet aan de eisen van de moderne papierindustrie voor duurzame ontwikkeling.
5. Ontwikkelingstrend
Door de voortdurende verbetering van de kwaliteitseisen voor hoogwaardig gecoat papier, zoals gecoat papier, karton, etikettenpapier, enz., is de prestatieverbetering en efficiënte toepassing van CMC een belangrijk onderzoeksthema geworden. In de toekomst zal de toepassing van CMC in de papiercoating naar verwachting verder worden verbeterd door het te combineren met nieuwe functionele materialen zoals nanomaterialen en biopolymeren.
Geplaatst op: 30 april 2025