Hidroxietilceluloză (HEC) în fabricarea hârtiei

I. Aplicații principale ale hidroxietilcelulozei în fabricarea hârtiei

Hidroxietilceluloză este un eter de celuloză polimeric neionic solubil în apă, cu proprietăți multiple, cum ar fi îngroșarea, retenția apei, dispersia și formarea de filme. În industria de fabricare a hârtiei, acesta servește ca aditiv versatil pentru fabricarea hârtiei, aplicat pe scară largă în diferite procese, inclusiv celuloză, fabricarea hârtiei și încolțirea suprafețelor. Acesta îmbunătățește în mod eficient proprietățile hârtiei și optimizează procesele de producție.

1. Procesul de pastare: Dispersia fibrelor și ajutorul de retenție/drenare

În timpul pasării, hidroxietilceluloza funcționează ca un dispersant de fibre adăugat la celuloză. Lanțurile sale moleculare se adsorb pe suprafețele fibrelor, creând un obstacol steric care împiedică flocularea fibrelor și asigură o distribuție uniformă în cadrul pastei. În același timp, hidroxietilceluloza îmbunătățește ratele de retenție a fibrelor fine și a materialelor de umplutură (de exemplu, carbonat de calciu, talc), accelerează viteza de scurgere la secțiunea de sârmă, îmbunătățește eficiența mașinii de hârtie și reduce deșeurile de materii prime.

Adecvat hidroxietilceluloză în timpul celulozei, își valorifică proprietățile de legare pentru a crea straturi uniforme între fibre, consolidând coeziunea și legătura, ceea ce este deosebit de benefic pentru hârtiile cu rezistență ridicată, cum ar fi cele pentru ambalaje și cele industriale. De asemenea, hidroxietilceluloza reglează fluiditatea și vâscozitatea celulozei, optimizând uniformitatea și pregătind baza pentru procesele ulterioare de formare.

2. Procesul de fabricare a hârtiei: Sporirea rezistenței hârtiei și îmbunătățirea formabilității

Atunci când este utilizat ca agent de îmbunătățire a rezistenței hârtiei, Hidroxietilcelulozăformează legături de hidrogen cu fibrele, consolidând legătura dintre fibre. Acest lucru sporește atât rezistența uscată (rezistența la tracțiune, rezistența la rupere, rezistența la rupere), cât și rezistența umedă, ceea ce o face ideală pentru producerea de hârtii subțiri, hârtii culturale și hârtii de ambalaj. În plus, hidroxietilceluloza îmbunătățește uniformitatea de formare a foilor, reducând defectele precum cele cu două fețe, găurile și golurile.

3. Procesul de dimensionare a suprafeței: Îmbunătățirea proprietăților de suprafață și a imprimabilității

Ca o componentă a agentului de dimensionare a suprafeței, Hidroxietilceluloză formează un film protector dens și uniform pe suprafața hârtiei, îmbunătățind semnificativ netezimea și planeitatea suprafeței. Acest lucru sporește confortul scrisului și imprimabilitatea. Utilizat pe scară largă în hârtii de tipar și hârtii de scris pentru aplicații culturale, acesta produce modele imprimate mai clare și mai rafinate, reducând în același timp scurgerea cernelii.

4. Aplicații de acoperire

În producția de hârtie cretată, cum ar fi hârtia de artă și hârtia cretată ușor, Hidroxietilceluloză servește ca agent de îngroșare și de reținere a apei pentru acoperiri. Acesta controlează eficient vâscozitatea stratului de acoperire, previne sedimentarea pigmenților și încetinește evaporarea apei, asigurând distribuția uniformă a stratului de acoperire pe hârtia de bază. Compatibilitatea sa excelentă permite utilizarea cu majoritatea gumelor, rășinilor și sărurilor anorganice, reducând spumarea în timpul acoperirii și îmbunătățind luciul și aderența.

5. Producția de hârtie specială: Aditivi de modificare funcțională

Pentru hârtii speciale, cum ar fi hârtia de arhivă, hârtia de securitate și hârtia impermeabilă, Hidroxietilceluloză oferă beneficii personalizate: îmbunătățirea stabilității chimice și prelungirea duratei de depozitare în hârtia de arhivă; creșterea rezistenței și facilitarea integrării fibrelor anti-contrafacere în hârtia de securitate; sinergizarea cu agenții de impermeabilizare în hârtia impermeabilă pentru a menține flexibilitatea și rezistența, asigurând în același timp rezistența la apă.

II. Avantajele hidroxietilcelulozei în fabricarea hârtiei

1. Îmbunătățirea uniformității hârtiei

Dispersia inegală a fibrelor în celuloză poate cauza defecte precum grosimea inegală și pete în hârtie. Hidroxietilcelulozăasigură o suspensie uniformă a fibrelor, îmbunătățind semnificativ calitatea formării foilor. Este deosebit de potrivit pentru producerea de hârtii culturale și foi subțiri cu uniformitate ridicată.

2. Consolidarea proprietăților hârtiei și extinderea aplicațiilor

Hârtiile cu gramaj redus (de exemplu, hârtiile ușoare) sau celuloza din fibre reciclate suferă de obicei de rezistență insuficientă. Adăugarea de HEC îmbunătățește legătura dintre fibre prin intermediul legăturii de hidrogen, compensând limitele de rezistență ale fibrelor reciclate. Acest lucru permite hârtiei să îndeplinească cerințele pentru imprimare, ambalare și alte aplicații.

3. Îmbunătățirea eficienței fabricării hârtiei și reducerea costurilor de producție

Hidroxietilcelulozăîmbunătățesc retenția materialului de umplutură (reducând pierderea de material de umplutură), accelerează viteza de drenaj în secțiunea de sârmă, scurtează timpul de uscare a foii și cresc viteza mașinii de hârtie. Simultan, scade concentrația de apă albă, reducând presiunea de tratare a apelor reziduale.

4. Asigurarea calității stabile a imprimării

Hârtia neîncolțită sau slab încolțită prezintă adesea probleme precum transparență, scame, praf și penetrarea rapidă a cernelii în timpul imprimării. Dimensionarea suprafeței cu Hidroxietilceluloză formează o peliculă protectoare care îmbunătățește rezistența suprafeței hârtiei și aderența cernelii, asigurând o calitate constantă a imprimării.

5. Rezolvarea instabilității funcționale în lucrările de specialitate

În producția de hârtie specială, hidroxietilceluloza acționează ca un stabilizator, asigurând o dispersie uniformă și prevenind sedimentarea componentelor de acoperire. Acest lucru îmbunătățește stabilitatea funcțională în hârtiile speciale - cum ar fi sensibilitatea la dezvoltarea culorii în hârtia termică și consistența de eliberare în hârtia de eliberare.

III. Cum să selectați hidroxietilceluloză de înaltă calitate

Hidroxietilceluloza de înaltă calitate trebuie să prezinte puritate ridicată, solubilitate în apă excelentă și performanță stabilă. Cumpărătorii pot evalua și selecta produsele pe baza următoarelor șase criterii:

HEC

1. Definirea specificațiilor tehnice ale produselor pentru a corespunde cerințelor procesului de fabricare a hârtiei

Aspect și puritate: Premium Hidroxietilceluloză trebuie să fie o pulbere fluidă de culoare albă până la galben pal, inodoră, fără impurități vizibile. Trebuie să treacă 100% printr-un ecran cu ochiuri S.20, cu un conținut insolubil în apă ≤0,5%. Acest lucru împiedică impuritățile să compromită calitatea suprafeței hârtiei și stabilitatea procesului.
Gradul de substituție molară (S): Valoarea trebuie să fie cuprinsă între 1,8 și 3,0. Gradul de substituție are un impact direct asupra solubilității în apă, rezistenței la lipire și proprietăților de formare a filmului. Un nivel prea scăzut duce la o solubilitate slabă în apă, în timp ce un nivel prea ridicat poate cauza o vâscozitate anormală. Selectați intervalul adecvat în funcție de etapele specifice de fabricare a hârtiei.
Performanță de vâscozitate: Vâscozitatea unei soluții apoase 2% la 25°C trebuie să se încadreze între 5-150.000 mPa-s. Pentru adăugarea la celuloză, alegeți grade cu vâscozitate medie spre scăzută; pentru procesele de acoperire, selectați grade cu vâscozitate medie spre ridicată pentru a asigura efecte de îngroșare și de retenție a apei.
Transmitanța luminii și stabilitatea: Transmitanța luminii ≥80% reflectă puritatea și solubilitatea produsului; conținutul de umiditate ≤10%, conținutul de materii volatile <5% previn aglomerarea și degradarea în timpul depozitării și utilizării; pH-ul controlat între 0-8,5 evită perturbarea echilibrului acido-bazic al pastei.

Diferitele procese de fabricare a hârtiei au cerințe distincte privind specificațiile hidroxietilcelulozei. Parametrii cheie de prioritizat includ:

2. Testați solubilitatea în apă și dispersibilitatea, observați starea de dizolvare

Solubilitatea în apă este un indicator cheie de performanță pentru hidroxietilceluloza de înaltă calitate. Metoda de testare este următoarea:

Se ia o cantitate specificată de probă de hidroxietilceluloză și se adaugă încet la apă la temperatura camerei la o concentrație de 1%-2%, amestecând bine;

Performanță de înaltă calitate: Dizolvare rapidă fără noduli sau ochi de pește vizibili. Soluția apoasă rezultată este uniform transparentă, fără separare sau precipitare după 24 de ore de staționare.

Performanță de calitate scăzută: Dizolvare lentă, predispusă la formarea de bulgări insolubili și duri. Soluția apoasă apare tulbure, cu separare sau precipitare după staționare.

3. Verificarea stabilității produsului pentru a evita variațiile lotului

Producția de hârtie necesită o stabilitate excepțională a aditivilor. Cumpărătorii pot solicita furnizorilor să furnizeze mai multe probe de lot pentru testarea următorilor parametri de stabilitate:

Stabilitatea vâscozității: Se prepară soluții de concentrație identică din diferite loturi de HEC și se testează abaterea de vâscozitate, care trebuie să fie ≤5%.

Rezistență la acid/alcali: Observați modificările vâscozității soluțiilor HEC în intervalul de pH tipic pentru fabricarea hârtiei (6-8). Produsele de calitate superioară prezintă fluctuații minime ale vâscozității, în timp ce produsele de calitate inferioară se hidrolizează ușor în medii acide/alcaline, provocând o scădere rapidă a vâscozității.

4. Evaluați puritatea și conținutul de impurități pentru a reduce riscurile ascunse

Inspecție vizuală: Hidroxietilceluloza de înaltă calitate apare sub formă de pulbere albă sau galben pal, fără impurități vizibile sau pete negre. Dacă este gălbuie, cenușie sau conține impurități granulare, probabil că puritatea nu corespunde standardelor.

Solicitați rapoarte de testare de la terți: Cereți furnizorilor să prezinte rapoarte de la instituții cu autoritate, axate pe puritate, conținut de metale grele, solvenți reziduali etc., pentru a asigura conformitatea cu standardele de mediu ale industriei de fabricare a hârtiei (de exemplu, hârtia de contact pentru alimente trebuie să îndeplinească cerințele GB 4806).

5. Selectați clase specializate pe baza scenariilor de aplicare

Diferitele categorii de hârtie au cerințe diferite privind hidroxietilceluloza; evitați achiziționarea fără discernământ a produselor generice:

Pentru producția de hârtie culturală și de birou: Prioritizați hidroxietilceluloza cu vâscozitate medie spre scăzută și substituție ridicată pentru a spori dispersia și rezistența.

Pentru producția de hârtie de ambalaj și hârtie kraft: Alegeți hidroxietilceluloză cu vâscozitate ridicată pentru a consolida rezistența la spargere și rezistența la umezeală.

Pentru producția de hârtie specială: Solicitați de la furnizori calități personalizate. De exemplu, hidroxietilceluloza specifică hârtiei termice trebuie să prezinte proprietăți excelente de formare a filmului și dispersabilitate.

HEC

6. Capcanele achiziției: Verificarea furnizorilor de renume și prioritizarea serviciilor post-vânzare

Verificați acreditările furnizorului: Selectați producători formali precum Mikem Chemical cu licențe de producție și capacități de cercetare și dezvoltare pentru a evita produsele de calitate inferioară provenite de la ateliere mici. Furnizorii de calitate oferă testare de probe, asistență tehnică și asistență în optimizarea proceselor de adăugare.

Solicitați mostre pentru producția de probă: Înainte de comenzile în vrac, obțineți probe pentru testarea mașinilor pentru a valida performanța hidroxietilcelulozei în producția reală (de exemplu, îmbunătățirea rezistenței hârtiei, modificări ale ratei de retenție, îmbunătățiri ale imprimabilității), prevenind pierderile cauzate de nepotrivirile produselor.

Feriți-vă de capcanele prețurilor mici: Cost redus Hidroxietilceluloză suferă adesea de puritate scăzută și specificații falsificate. Deși costurile inițiale de achiziție pot fi scăzute, acest lucru duce la reducerea calității hârtiei și a eficienței producției, crescând în cele din urmă costurile globale.

Hidroxietilceluloza abordează în mod eficient problemele de bază în fabricarea hârtiei, cum ar fi dispersia fibrelor, rezistența insuficientă și imprimabilitatea slabă. Selectarea produselor de înaltă calitate depinde de potrivirea specificațiilor de proces, de verificarea solubilității în apă și a stabilității, precum și de alegerea unor furnizori de renume. Cumpărătorii sunt sfătuiți să selecteze produsele pe baza categoriilor lor specifice de hârtie și a cerințelor de proces prin verificarea parametrilor și prin teste pe eșantioane pentru a obține reducerea costurilor, creșterea eficienței și îmbunătățirea calității hârtiei.