Aplicação de carboxi metil celulose (CMC) na indústria de papel

A carboxi metillelulose (CMC) é um derivado de celulose com grupos carboximetil (-CH2-cooh) ligado a alguns dos grupos hidroxila dos monômeros de glucopiranose que compõem a espuma de celulose. É um importante polímero industrial devido a suas propriedades únicas, como alta viscosidade, não toxicidade e excelente solubilidade em água. Na indústria de papel, o CMC desempenha um papel crítico na melhoria da qualidade e eficiência da produção de papel.
Propriedades do CMC relevantes para a indústria de papel
Solubilidade e viscosidade da água: O CMC se dissolve prontamente na água, formando soluções claras e viscosas. Essa propriedade é crucial para seu uso em revestimentos de papel e aplicações de dimensionamento, onde precisa ser distribuído uniformemente.
Capacidade de formação de filmes: o CMC pode formar filmes, o que é benéfico em tratamentos e revestimentos de superfície para aprimorar a impressão e a aparência do papel.
Propriedades adesivas: atua como um aglutinante, melhorando a coesão entre fibras e enchimentos na matriz de papel.
Não toxicidade: sendo uma substância não tóxica e biodegradável, o CMC está alinhado aos padrões ambientais e de segurança da indústria de papel.

Aplicações do CMC na indústria de papel
Dimensionamento da superfície:
O dimensionamento da superfície é o processo de aplicação de uma solução à superfície do papel para melhorar sua força e impressão. O CMC é comumente usado em formulações de dimensionamento de superfície, pois aumenta a resistência da superfície, reduz o pó e fornece uma superfície suave e uniforme. A solução viscosa de CMC forma um filme sobre as fibras de papel, aumentando a resistência à água e nas tintas, melhorando assim a qualidade da impressão e reduzindo o sangramento da tinta.

Revestimento:
O CMC é amplamente utilizado em formulações de revestimento em papel. Os revestimentos são aplicados ao papel para melhorar o brilho, a suavidade e a impressão. O CMC atua como um aglutinante nesses revestimentos, mantendo os pigmentos juntos e ligando -os à superfície do papel. Isso resulta em um acabamento uniforme e brilhante, melhorando o apelo visual e o desempenho funcional do artigo. Além disso, a propriedade formadora de filme do CMC ajuda a criar uma barreira que possa proteger materiais impressos.

Melhoria da força do papel:
O CMC aumenta a resistência mecânica do papel. Quando adicionado à polpa, melhora a ligação entre as fibras, levando ao aumento da resistência à tração, força de explosão e resistência. Isso é particularmente importante para papéis de impressão de alta qualidade, materiais de embalagem e outros artigos especializados, onde a força é um atributo crítico.

AIDS de retenção:
No processo de fabricação de papel, o CMC funciona como um auxílio de retenção, ajudando a reter partículas e preenchimentos finos dentro da matriz de papel. Isso não apenas melhora a uniformidade e a aparência do artigo, mas também aprimora a eficiência do processo de fabricação de papel, reduzindo a perda de materiais valiosos nas águas residuais.

Modificador de reologia:
O CMC é usado como modificador de reologia no processo de fabricação de papel para controlar as propriedades de fluxo de várias suspensões e revestimentos aquosos. Ao ajustar a viscosidade, o CMC garante a operação suave das máquinas e a distribuição uniforme de revestimentos, levando a um produto mais consistente e de alta qualidade.

Adesivos e colas:
As propriedades adesivas do CMC o tornam um componente valioso na produção de adesivos e colas em papel. Ele fornece excelente força de ligação, é fácil de aplicar e é seguro para uso em vários produtos de papel, incluindo aqueles usados ​​em embalagens de alimentos.

Propriedades da barreira:
O CMC pode melhorar as propriedades da barreira do papel, tornando -o mais resistente a óleo, graxa e umidade. Isso é particularmente útil em aplicativos de embalagem, onde a proteção contra fatores ambientais é essencial. Os papéis tratados com CMC podem ser usados ​​para empacotar itens alimentares, fornecendo uma alternativa biodegradável e sustentável aos revestimentos plásticos.

Tratamento de águas residuais:
Durante o processo de fabricação de papel, grandes volumes de água são usados ​​e subsequentemente tratados antes de serem liberados ou reciclados. O CMC pode ajudar no tratamento das águas residuais agindo como um floculante, ajudando a remover sólidos suspensos e outros contaminantes. Isso contribui para práticas de gerenciamento de água mais eficientes e ambientalmente amigáveis ​​na indústria de papel.

Mecanismos de ação
Interação da fibra:
O CMC interage com as fibras de celulose através da ligação de hidrogênio e forças de van der Waals, o que aumenta a ligação de fibra a fibra. Essa interação é crucial para melhorar as propriedades mecânicas do papel, pois aumenta a coesão e a adesão entre as fibras individuais.

Formação do filme:
Quando o CMC é aplicado a superfícies de papel, ele forma um filme contínuo que pode encapsular fibras e enchimentos. Este filme atua como uma barreira à água e aos óleos, melhorando a resistência do artigo a essas substâncias e aumentando sua impressão.

Controle de viscosidade:
Ao modificar a viscosidade de revestimentos e suspensões, o CMC garante aplicação e distribuição uniformes. Isso é essencial para alcançar revestimentos uniformes e qualidade consistente no produto final em papel.

Mecanismo de retenção:
O CMC melhora a retenção de enchimentos e partículas finas na matriz de papel, agindo como um floculante. Ele agrega essas pequenas partículas em maiores que são mais facilmente retidas na rede fibrosa, aumentando assim as propriedades do papel e reduzindo a perda de material.

Benefícios do uso do CMC na indústria de papel
Qualidade aprimorada:
O uso do CMC resulta em produtos de papel de maior qualidade com impressão, força e aparência aprimorados. Isso é particularmente importante para aplicações de ponta, como embalagem, impressão e artigos especializados.

Eficiência de custos:
Ao melhorar a retenção e reduzir as perdas de materiais, o CMC contribui para processos de produção mais econômicos. Também aumenta o desempenho de revestimentos e adesivos, reduzindo a necessidade de aditivos e tratamentos adicionais.

Sustentabilidade Ambiental:
O CMC é um material biodegradável e não tóxico, tornando-o uma escolha ecológica para a indústria de papel. Seu uso pode ajudar a reduzir o impacto ambiental da produção de papel, particularmente em termos de tratamento de águas residuais e a redução de aditivos sintéticos.

Versatilidade:
A versatilidade do CMC permite que ele seja usado em vários estágios da produção de papel, do tratamento de celulose ao acabamento superficial. Isso o torna um aditivo multifuncional valioso que pode atender a várias necessidades dentro do setor.

O carboxi metillululose (CMC) desempenha um papel fundamental na indústria de papel, oferecendo uma série de benefícios da melhoria da qualidade do produto até a maior eficiência da produção e a sustentabilidade ambiental. Suas propriedades únicas o tornam um aditivo indispensável no dimensionamento da superfície, revestimento, aprimoramento de força e muitas outras aplicações. À medida que a indústria continua a buscar métodos de produção mais sustentáveis ​​e eficientes, é provável que o papel do CMC se torne ainda mais significativo, contribuindo para o desenvolvimento de produtos de papel mais alta e mais ecológicos.