Hidroxietilcelulose（HEC）na fabricação de papel

I. Aplicações primárias da hidroxietilcelulose no fabrico de papel

Hidroxietilcelulose é um éter polimérico de celulose solúvel em água, não iónico, que possui múltiplas propriedades, tais como espessamento, retenção de água, dispersão e formação de película. Na indústria de fabrico de papel, serve como um aditivo versátil para fabrico de papel, amplamente aplicado em vários processos, incluindo polpação, fabrico de papel e colagem de superfícies. Melhora efetivamente as propriedades do papel e optimiza os processos de produção.

1. Processo de produção de pasta: Dispersão de fibras e ajuda à retenção/drenagem

Durante a polpação, a hidroxietilcelulose funciona como um dispersante de fibras adicionado à polpa. As suas cadeias moleculares adsorvem-se às superfícies das fibras, criando um obstáculo estérico que evita a floculação das fibras e assegura uma distribuição uniforme no interior da pasta. Simultaneamente, a hidroxietilcelulose melhora as taxas de retenção de fibras finas e cargas (por exemplo, carbonato de cálcio, talco), acelera a velocidade de drenagem na secção de arame, melhora a eficiência da máquina de papel e reduz o desperdício de matéria-prima.

Adequado hidroxietilcelulose A adição de hidroxietilcelulose durante a polpação aproveita suas propriedades de ligação para criar camadas uniformes entre as fibras, fortalecendo a coesão e a ligação - particularmente benéfica para papéis de alta resistência, como embalagens e tipos industriais. A hidroxietilcelulose também regula a fluidez e a viscosidade da polpa, optimizando a uniformidade e preparando a base para os processos de formação subsequentes.

2. Processo de fabrico de papel: Reforço da resistência do papel e melhoria da formabilidade

Quando utilizado como intensificador de resistência do papel, Hidroxietilceluloseformam ligações de hidrogénio com as fibras, reforçando a ligação entre fibras. Isto aumenta a resistência a seco (resistência à tração, resistência ao rebentamento, resistência ao rasgamento) e a resistência a húmido, tornando-a ideal para a produção de papéis finos, papéis culturais e papéis de embalagem. Para além disso, a hidroxietilcelulose melhora a uniformidade da formação da folha, reduzindo defeitos como a ausência de duas faces, buracos e vazios.

3. Processo de dimensionamento da superfície: Melhoria das propriedades da superfície e da capacidade de impressão

Como componente de agente de colagem de superfície, Hidroxietilcelulose forma uma película protetora densa e uniforme na superfície do papel, melhorando significativamente a suavidade e o nivelamento da superfície. Este facto aumenta o conforto de escrita e a capacidade de impressão. Amplamente utilizado em papéis de impressão e papéis de escrita para aplicações culturais, produz padrões impressos mais claros e mais refinados, reduzindo a fuga de tinta.

4. Aplicações de revestimento

Na produção de papéis revestidos como papel de arte e papel revestido leve, Hidroxietilcelulose serve como espessante e agente de retenção de água para revestimentos. Controla eficazmente a viscosidade do revestimento, evita a sedimentação do pigmento e retarda a evaporação da água, assegurando uma distribuição uniforme do revestimento no papel de base. A sua excelente compatibilidade permite a utilização com a maioria das gomas, resinas e sais inorgânicos, reduzindo a formação de espuma durante o revestimento e melhorando o brilho e a aderência.

5. Produção de papéis especiais: Aditivos de Modificação Funcional

Para papéis especiais como papel de arquivo, papel de segurança e papel à prova de água, Hidroxietilcelulose oferece benefícios personalizados: melhorando a estabilidade química e prolongando o prazo de validade do papel de arquivo; aumentando a resistência e facilitando a integração de fibras anti-contrafação no papel de segurança; sinergia com agentes impermeabilizantes no papel à prova de água para manter a flexibilidade e a resistência, assegurando simultaneamente a resistência à água.

II. Vantagens da hidroxietilcelulose no fabrico de papel

1. Melhorar a uniformidade do papel

A dispersão irregular das fibras na pasta de papel pode causar defeitos como espessura irregular e manchas no papel. Hidroxietilceluloseassegura uma suspensão uniforme das fibras, melhorando significativamente a qualidade da formação da folha. É particularmente adequado para produzir papéis culturais de alta uniformidade e folhas finas.

2. Reforço das propriedades do papel e expansão das aplicações

Os papéis de baixa gramagem (por exemplo, papéis leves) ou a pasta de fibras recicladas sofrem normalmente de resistência insuficiente. A adição de HEC melhora a ligação entre fibras através da ligação de hidrogénio, compensando as limitações de resistência das fibras recicladas. Isto permite que os papéis satisfaçam as exigências de impressão, embalagem e outras aplicações.

3. Melhorar a eficiência do fabrico de papel e reduzir os custos de produção

HidroxietilceluloseAs propriedades de retenção e drenagem do produto melhoram a retenção do material de enchimento (reduzindo a perda de material de enchimento), aceleram a velocidade de drenagem na secção de arame, reduzem o tempo de secagem da folha e aumentam a velocidade da máquina de papel. Simultaneamente, diminui a concentração de água branca, reduzindo a pressão do tratamento de águas residuais.

4. Garantir uma qualidade de impressão estável

O papel não dimensionado ou mal dimensionado apresenta frequentemente problemas como transparência, libertação de cotão, libertação de pó e penetração rápida da tinta durante a impressão. Dimensionamento da superfície com Hidroxietilcelulose forma uma película protetora que aumenta a resistência da superfície do papel e a aderência da tinta, assegurando uma qualidade de impressão consistente.

5. Resolução da Instabilidade Funcional em Trabalhos de Especialidade

Na produção de papéis especiais, a hidroxietilcelulose actua como um estabilizador, assegurando uma dispersão uniforme e evitando a sedimentação dos componentes do revestimento. Isto melhora a estabilidade funcional em papéis especiais, tais como a sensibilidade ao desenvolvimento da cor em papel térmico e a consistência de libertação em papel de libertação.

III. Como selecionar hidroxietilcelulose de alta qualidade

A hidroxietilcelulose de alta qualidade deve apresentar um elevado grau de pureza, uma excelente solubilidade em água e um desempenho estável. Os compradores podem avaliar e selecionar produtos com base nos seis critérios seguintes:

HEC

1. Definir as especificações técnicas do produto para corresponder aos requisitos do processo de fabrico de papel

Aspeto e pureza: Prémio Hidroxietilcelulose deve ser um pó fluido branco a amarelo-pálido, inodoro e sem impurezas visíveis. Deve passar 100% por um crivo de malha S.20, com um teor de insolúveis em água ≤0,5%. Isto evita que as impurezas comprometam a qualidade da superfície do papel e a estabilidade do processo.
Grau de substituição molar (S): O valor deve variar entre 1,8 e 3,0. O grau de substituição afecta diretamente a solubilidade em água, a força de ligação e as propriedades de formação de película. Um valor demasiado baixo resulta numa fraca solubilidade em água, enquanto um valor demasiado elevado pode causar uma viscosidade anormal. Selecionar a gama adequada com base em fases específicas de fabrico de papel.
Desempenho em termos de viscosidade: A viscosidade de uma solução aquosa de 2% a 25°C deve situar-se entre 5-150.000 mPa-s. Para a adição de pasta, escolha graus de viscosidade média a baixa; para processos de revestimento, selecione graus de viscosidade média a alta para garantir efeitos de espessamento e retenção de água.
Transmissão de luz e estabilidade: A transmitância da luz ≥80% reflecte a pureza e a solubilidade do produto; o teor de humidade ≤10%, o teor de matéria volátil <5% evita a aglomeração e a degradação durante o armazenamento e a utilização; o pH controlado entre 0-8,5 evita perturbar o equilíbrio ácido-base da polpa.

Diferentes processos de fabrico de papel têm requisitos de especificação de hidroxietilcelulose distintos. Os principais parâmetros a serem priorizados incluem:

2. Testar a solubilidade e a dispersibilidade em água, observar o estado de dissolução

A solubilidade em água é um indicador-chave do desempenho da hidroxietilcelulose de alta qualidade. O método de ensaio é o seguinte:

Tomar uma quantidade especificada de amostra de hidroxietilcelulose e adicioná-la lentamente a água à temperatura ambiente numa concentração de 1%-2%, agitando bem;

Desempenho de alta qualidade: Dissolução rápida, sem grumos ou olhos de peixe visíveis. A solução aquosa resultante é uniformemente transparente, não apresentando separação ou precipitação após 24 horas de repouso.

Desempenho de baixa qualidade: Dissolução lenta e propensa à formação de grumos duros insolúveis. A solução aquosa apresenta-se turva, com separação ou precipitação após repouso.

3. Verificar a estabilidade do produto para evitar variações de lote

A produção de papel exige uma estabilidade excecional dos aditivos. Os compradores podem solicitar aos fornecedores que forneçam amostras de vários lotes para testar os seguintes parâmetros de estabilidade:

Estabilidade da viscosidade: Preparar soluções de concentração idêntica de diferentes lotes de HEC e testar o desvio da viscosidade, que deve ser ≤5%.

Resistência a ácidos/alcalinos: Observe as alterações de viscosidade nas soluções de HEC ao longo do intervalo de pH típico da produção de papel (6-8). Os produtos de alta qualidade apresentam uma flutuação mínima da viscosidade, enquanto os produtos de baixa qualidade hidrolisam rapidamente em ambientes ácidos/alcalinos, causando um rápido declínio da viscosidade.

4. Avaliar a pureza e o teor de impurezas para reduzir os riscos ocultos

Inspeção visual: A hidroxietilcelulose de alta qualidade apresenta-se como um pó branco ou amarelo pálido sem impurezas visíveis ou manchas pretas. Se for amarelado, acinzentado ou contiver impurezas granulares, é provável que a pureza não cumpra as normas.

Solicitar relatórios de testes de terceiros: Exigir que os fornecedores apresentem relatórios de instituições autorizadas, centrados na pureza, no teor de metais pesados, nos solventes residuais, etc., para garantir a conformidade com as normas ambientais da indústria papeleira (por exemplo, o papel de contacto alimentar deve cumprir os requisitos GB 4806).

5. Selecionar graus especializados com base em cenários de aplicação

As diferentes categorias de papel têm requisitos diferentes de hidroxietilcelulose; evite comprar indiscriminadamente produtos genéricos:

Para a produção de papel cultural e de escritório: Dar prioridade à hidroxietilcelulose de viscosidade média a baixa e de elevada substituição para melhorar a dispersão e a resistência.

Para a produção de papel de embalagem e de papel kraft: Escolha a hidroxietilcelulose de alta viscosidade para reforçar a resistência ao rebentamento e a resistência à humidade.

Para a produção de papel especial: Solicitar graus personalizados aos fornecedores. Por exemplo, a hidroxietilcelulose específica para papel térmico deve apresentar excelentes propriedades de formação de película e dispersibilidade.

HEC

6. Armadilhas de aquisição: Verificar se os fornecedores são reputados e dar prioridade ao serviço pós-venda

Verificar as credenciais do fornecedor: Selecionar fabricantes formais como Mikem Chemical com licenças de produção e capacidades de I&D para evitar produtos de qualidade inferior provenientes de pequenas oficinas. Os fornecedores de qualidade oferecem testes de amostras, apoio técnico e assistência na otimização dos processos de adição.

Pedido de amostras para produção experimental: Antes de efetuar encomendas em grandes quantidades, obtenha amostras para testes em máquinas, a fim de validar o desempenho da hidroxietilcelulose na produção real (por exemplo, melhoria da resistência do papel, alterações da taxa de retenção, melhorias na capacidade de impressão), evitando perdas resultantes de incompatibilidades entre produtos.

Cuidado com as armadilhas de preços baixos: Baixo custo Hidroxietilcelulose O papel de impressão é frequentemente objeto de baixa pureza e de especificações falsificadas. Embora os custos iniciais de aquisição possam ser baixos, isso leva a uma redução da qualidade do papel e da eficiência da produção, o que acaba por aumentar os custos globais.

A hidroxietilcelulose resolve eficazmente os principais problemas no fabrico de papel, como a dispersão das fibras, a resistência insuficiente e a fraca capacidade de impressão. A seleção de produtos de alta qualidade depende da correspondência com as especificações do processo, da verificação da solubilidade e estabilidade da água e da escolha de fornecedores com boa reputação. Os compradores são aconselhados a selecionar os produtos com base nas suas categorias de papel específicas e nos requisitos do processo através da verificação de parâmetros e de ensaios de amostras para obter uma redução de custos, ganhos de eficiência e uma melhor qualidade do papel.