Hidroxietilcelulosa（HEC）en la fabricación de papel

I. Aplicaciones principales de la hidroxietilcelulosa en la fabricación de papel

Hidroxietilcelulosa es un éter de celulosa polimérico no iónico soluble en agua que posee múltiples propiedades, como espesamiento, retención de agua, dispersión y formación de películas. En la industria papelera, es un aditivo versátil que se aplica ampliamente en diversos procesos, como la fabricación de pasta de papel, la fabricación de papel y el encolado de superficies. Mejora eficazmente las propiedades del papel y optimiza los procesos de producción.

1. Proceso de fabricación de la pasta: Dispersión de la fibra y ayuda a la retención/drenaje

Durante el proceso de fabricación de la pasta, la hidroxietilcelulosa actúa como dispersante de la fibra añadida a la pasta. Sus cadenas moleculares se adsorben en las superficies de las fibras, creando obstáculos estéricos que impiden la floculación de las fibras y garantizan una distribución uniforme dentro de la pasta. Al mismo tiempo, la hidroxietilcelulosa mejora los índices de retención de fibras finas y cargas (por ejemplo, carbonato cálcico, talco), acelera la velocidad de drenaje en la sección de alambre, mejora la eficiencia de la máquina de papel y reduce el desperdicio de materia prima.

Adecuado hidroxietilcelulosa La adición de hidroxietilcelulosa durante el proceso de fabricación de la pasta aprovecha sus propiedades aglutinantes para crear capas uniformes entre las fibras, reforzando la cohesión y la unión, lo que resulta especialmente beneficioso para los papeles de alta resistencia, como los de embalaje y los industriales. La hidroxietilcelulosa también regula la fluidez y viscosidad de la pasta, optimizando la uniformidad y preparando la base para los procesos de formación posteriores.

2. Proceso de fabricación del papel: Aumento de la resistencia del papel y mejora de la conformabilidad

Cuando se utiliza como potenciador de la resistencia del papel, Hidroxietilcelulosaforman enlaces de hidrógeno con las fibras, reforzando la unión entre fibras. Esto aumenta tanto la resistencia en seco (resistencia a la tracción, resistencia al estallido, resistencia al desgarro) como la resistencia en húmedo, lo que la hace ideal para producir papeles finos, papeles culturales y papeles de embalaje. Además, la hidroxietilcelulosa mejora la uniformidad de la formación de la hoja, reduciendo defectos como las dos caras, los agujeros y los huecos.

3. Proceso de dimensionado de superficies: Mejora de las propiedades superficiales y la imprimibilidad

Como componente encolante de superficies, Hidroxietilcelulosa forma una película protectora densa y uniforme sobre la superficie del papel, mejorando significativamente la suavidad y planitud de la superficie. Esto mejora la comodidad de escritura y la imprimibilidad. Ampliamente utilizado en papeles de impresión y escritura para aplicaciones culturales, produce patrones impresos más claros y refinados, al tiempo que reduce el sangrado de la tinta.

4. Aplicaciones de revestimiento

En la producción de papeles estucados como el papel artístico y el papel estucado ligero, Hidroxietilcelulosa sirve como espesante y agente de retención de agua para revestimientos. Controla eficazmente la viscosidad del revestimiento, evita la sedimentación del pigmento y ralentiza la evaporación del agua, garantizando una distribución uniforme del revestimiento sobre el papel base. Su excelente compatibilidad permite su uso con la mayoría de gomas, resinas y sales inorgánicas, reduciendo la formación de espuma durante el estucado y mejorando el brillo y la adherencia.

5. Producción de papel especial: Aditivos de modificación funcional

Para papeles especiales como papel de archivo, papel de seguridad y papel impermeable, Hidroxietilcelulosa ofrece ventajas a medida: mejora la estabilidad química y prolonga la vida útil en el papel de archivo; aumenta la resistencia y facilita la integración de fibras antifalsificación en el papel de seguridad; sinergiza con agentes impermeabilizantes en el papel resistente al agua para mantener la flexibilidad y la resistencia al tiempo que garantiza la impermeabilidad.

II. Ventajas de la hidroxietilcelulosa en la fabricación de papel

1. Mejorar la uniformidad del papel

La dispersión irregular de las fibras en la pasta puede causar defectos como grosores desiguales y manchas en el papel. Hidroxietilcelulosagarantiza una suspensión uniforme de las fibras, lo que mejora significativamente la calidad de formación de las hojas. Es especialmente adecuado para producir papeles culturales de alta uniformidad y hojas finas.

2. Reforzar las propiedades del papel y ampliar sus aplicaciones

Los papeles de bajo gramaje (por ejemplo, los papeles ligeros) o la pasta de fibras recicladas suelen adolecer de una resistencia insuficiente. La adición de HEC mejora la unión entre fibras mediante enlaces de hidrógeno, compensando las limitaciones de resistencia de las fibras recicladas. Esto permite a los papeles satisfacer las demandas de impresión, embalaje y otras aplicaciones.

3. Mejorar la eficiencia de la fabricación de papel y reducir los costes de producción

Hidroxietilcelulosamejoran la retención del relleno (reduciendo la pérdida de relleno), aceleran la velocidad de drenaje en la sección de alambre, acortan el tiempo de secado de la hoja y aumentan la velocidad de la máquina de papel. Al mismo tiempo, disminuye la concentración de agua blanca, reduciendo la presión de tratamiento de las aguas residuales.

4. Garantizar una calidad de impresión estable

El papel sin encolar o mal encolado suele presentar problemas como transparencias, desprendimiento de pelusa, desprendimiento de polvo y rápida penetración de la tinta durante la impresión. El encolado de superficies con Hidroxietilcelulosa forma una película protectora que mejora la resistencia de la superficie del papel y la adherencia de la tinta, garantizando una calidad de impresión constante.

5. Resolver la inestabilidad funcional en los documentos especializados

En la producción de papeles especiales, la hidroxietilcelulosa actúa como estabilizador, garantizando una dispersión uniforme y evitando la sedimentación de los componentes del revestimiento. Esto mejora la estabilidad funcional de los papeles especiales, como la sensibilidad al desarrollo del color en el papel térmico y la consistencia de liberación en el papel antiadherente.

III. Cómo seleccionar hidroxietilcelulosa de alta calidad

La hidroxietilcelulosa de alta calidad debe presentar una gran pureza, una excelente solubilidad en agua y un rendimiento estable. Los compradores pueden evaluar y seleccionar los productos en función de los seis criterios siguientes:

HEC

1. Definir las especificaciones técnicas del producto para adaptarlas a los requisitos del proceso de fabricación de papel

Aspecto y pureza: Premium Hidroxietilcelulosa debe ser un polvo fluido de color blanco a amarillo pálido, inodoro y sin impurezas visibles. Debe pasar 100% por un tamiz de malla S.20, con un contenido insoluble en agua ≤0,5%. Esto evita que las impurezas comprometan la calidad de la superficie del papel y la estabilidad del proceso.
Grado de sustitución molar (S): El valor debe oscilar entre 1,8 y 3,0. El grado de sustitución influye directamente en la solubilidad en agua, la fuerza de adhesión y las propiedades de formación de película. Un valor demasiado bajo da lugar a una solubilidad en agua deficiente, mientras que un valor demasiado alto puede provocar una viscosidad anormal. Seleccione el rango adecuado en función de las fases específicas de fabricación del papel.
Rendimiento de viscosidad: La viscosidad de una solución acuosa de 2% a 25°C debe estar comprendida entre 5-150.000 mPa-s. Para la adición de pulpa, elija grados de viscosidad media-baja; para procesos de recubrimiento, seleccione grados de viscosidad media-alta para garantizar efectos espesantes y de retención de agua.
Transmitancia de la luz y estabilidad: La transmitancia luminosa ≥80% refleja la pureza y solubilidad del producto; el contenido de humedad ≤10%, el contenido de materia volátil <5% evitan el apelmazamiento y la degradación durante el almacenamiento y el uso; el pH controlado entre 0-8,5 evita la alteración del equilibrio ácido-base de la pulpa.

Los diferentes procesos de fabricación de papel tienen distintos requisitos de especificación de la hidroxietilcelulosa. Los parámetros clave a priorizar incluyen:

2. Comprobar la solubilidad en agua y la dispersabilidad, observar el estado de disolución.

La solubilidad en agua es un indicador clave del rendimiento de la hidroxietilcelulosa de alta calidad. El método de ensayo es el siguiente:

Tomar una cantidad determinada de muestra de hidroxietilcelulosa y añadirla lentamente al agua a temperatura ambiente a una concentración de 1%-2%, agitando bien;

Rendimiento de alta calidad: Disolución rápida sin grumos perceptibles ni ojos de pescado. La solución acuosa resultante es uniformemente transparente y no muestra separación ni precipitación tras 24 horas de reposo.

Rendimiento de baja calidad: Disolución lenta propensa a formar grumos duros insolubles. La solución acuosa aparece turbia, con separación o precipitación tras el reposo.

3. Verificar la estabilidad del producto para evitar variaciones en los lotes

La producción de papel exige a los aditivos una estabilidad excepcional. Los compradores pueden solicitar a los proveedores muestras de varios lotes para comprobar los siguientes parámetros de estabilidad:

Estabilidad de la viscosidad: Preparar soluciones de idéntica concentración a partir de diferentes lotes de HEC y comprobar la desviación de la viscosidad, que debe ser ≤5%.

Resistencia a ácidos y álcalis: Observe los cambios de viscosidad en las soluciones de HEC en el intervalo de pH típico de la fabricación de papel (6-8). Los productos de alta calidad muestran una fluctuación mínima de la viscosidad, mientras que los productos de baja calidad se hidrolizan fácilmente en entornos ácidos/alcalinos, causando una rápida disminución de la viscosidad.

4. Evaluar la pureza y el contenido de impurezas para mitigar los riesgos ocultos.

Inspección visual: La hidroxietilcelulosa de alta calidad se presenta en forma de polvo blanco o amarillo pálido sin impurezas visibles ni manchas negras. Si es amarillenta, grisácea o contiene impurezas granulares, es probable que su pureza no cumpla las normas.

Solicite informes de pruebas a terceros: Exigir a los proveedores que presenten informes de instituciones autorizadas, centrados en la pureza, el contenido de metales pesados, los disolventes residuales, etc., para garantizar el cumplimiento de las normas medioambientales de la industria papelera (por ejemplo, el papel en contacto con alimentos debe cumplir los requisitos GB 4806).

5. Seleccionar grados especializados en función de los escenarios de aplicación

Las distintas categorías de papel tienen diferentes requisitos de hidroxietilcelulosa; evite comprar indiscriminadamente productos genéricos:

Para la producción de papel cultural y de oficina: Dar prioridad a la hidroxietilcelulosa de viscosidad media-baja y alta sustitución para mejorar la dispersión y la resistencia.

Para la producción de papel de embalaje y papel kraft: Elija hidroxietilcelulosa de alta viscosidad para reforzar la resistencia al estallido y la resistencia en húmedo.

Para la producción de papel especial: Solicite grados personalizados a los proveedores. Por ejemplo, la hidroxietilcelulosa específica para papel térmico debe presentar excelentes propiedades de formación de película y dispersabilidad.

HEC

6. Escollos en la contratación: Verifique los proveedores de confianza y dé prioridad al servicio posventa

Verifique las credenciales del proveedor: Seleccione fabricantes formales como Química Mikem con licencias de producción y capacidad de I+D para evitar productos de calidad inferior procedentes de pequeños talleres. Los proveedores de calidad ofrecen pruebas de muestras, asistencia técnica y ayuda para optimizar los procesos de adición.

Solicite muestras para una producción de prueba: Antes de realizar pedidos a granel, obtenga muestras para realizar pruebas en máquina con el fin de validar el rendimiento de la hidroxietilcelulosa en la producción real (por ejemplo, mejora de la resistencia del papel, cambios en el índice de retención, mejoras en la imprimibilidad), evitando pérdidas por desajustes del producto.

Cuidado con las trampas de los precios bajos: Bajo coste Hidroxietilcelulosa a menudo adolece de baja pureza y de especificaciones falsificadas. Aunque los costes iniciales de adquisición pueden ser bajos, esto conlleva una reducción de la calidad del papel y de la eficiencia de la producción, lo que en última instancia incrementa los costes generales.

La hidroxietilcelulosa resuelve eficazmente los problemas básicos de la fabricación de papel, como la dispersión de fibras, la resistencia insuficiente y la mala imprimibilidad. La selección de productos de alta calidad depende de la adecuación a las especificaciones del proceso, la verificación de la solubilidad en agua y la estabilidad, y la elección de proveedores reputados. Se aconseja a los compradores que examinen los productos en función de sus categorías de papel específicas y de los requisitos del proceso mediante la verificación de los parámetros y la realización de pruebas con muestras para conseguir una reducción de costes, un aumento de la eficacia y una mejora de la calidad del papel.