Гидроксиэтилцеллюлоза（HEC） в производстве бумаги

I. Основные области применения гидроксиэтилцеллюлозы в производстве бумаги

Гидроксиэтилцеллюлоза это неионный водорастворимый полимерный эфир целлюлозы, обладающий множеством свойств, таких как загущение, водоудержание, диспергирование и образование пленки. В бумажной промышленности он служит универсальной добавкой для производства бумаги, широко применяемой в различных процессах, включая варку целлюлозы, производство бумаги и нанесение поверхностного слоя. Она эффективно улучшает свойства бумаги и оптимизирует производственные процессы.

1. Процесс целлюлозы: Диспергирование волокна и удерживающая/дренажная добавка

В процессе варки гидроксиэтилцеллюлоза выполняет функцию диспергатора волокон, добавляемого в целлюлозу. Ее молекулярные цепи адсорбируются на поверхности волокон, создавая стерические препятствия, которые предотвращают флокуляцию волокон и обеспечивают равномерное распределение в целлюлозе. Одновременно гидроксиэтилцеллюлоза повышает степень удержания тонких волокон и наполнителей (например, карбоната кальция, талька), ускоряет скорость слива на проволочной секции, повышает эффективность бумагоделательной машины и снижает отходы сырья.

Соответствующий гидроксиэтилцеллюлоза добавление в процессе варки целлюлозы позволяет использовать ее связующие свойства для создания равномерных межволоконных слоев, усиливая когезию и бондинг, что особенно полезно для высокопрочных бумаг, таких как упаковочные и промышленные сорта. Гидроксиэтилцеллюлоза также регулирует текучесть и вязкость целлюлозы, оптимизируя однородность и подготавливая основу для последующих процессов формования.

2. Процесс изготовления бумаги: Повышение прочности бумаги и улучшение формуемости

При использовании в качестве средства для повышения прочности бумаги, ГидроксиэтилцеллюлозаМолекулярные цепочки образуют водородные связи с волокнами, укрепляя межволоконные связи. Это повышает как сухую прочность (прочность на растяжение, разрыв, разрывную прочность), так и влажную прочность, что делает ее идеальной для производства тонкой бумаги, культурной бумаги и упаковочной бумаги. Кроме того, гидроксиэтилцеллюлоза улучшает равномерность формирования листа, уменьшая такие дефекты, как двухсторонность, проколы и пустоты.

3. Процесс определения размеров поверхности: Улучшение свойств поверхности и пригодности к печати

В качестве компонента поверхностного смягчающего агента, Гидроксиэтилцеллюлоза образует плотную, равномерную защитную пленку на поверхности бумаги, значительно улучшая гладкость и ровность поверхности. Это повышает удобство письма и улучшает качество печати. Широко используется в печатной и писчей бумаге для культурного применения, позволяет получать более четкие, изысканные печатные рисунки и уменьшает растекание краски.

4. Применение покрытий

В производстве мелованных бумаг, таких как художественная бумага и бумага с легким покрытием, Гидроксиэтилцеллюлоза служит в качестве загустителя и водоудерживающего агента для покрытий. Он эффективно регулирует вязкость покрытия, предотвращает оседание пигмента и замедляет испарение воды, обеспечивая равномерное распределение покрытия на бумажной основе. Его превосходная совместимость позволяет использовать его с большинством камедей, смол и неорганических солей, уменьшая пенообразование при нанесении покрытия и улучшая блеск и адгезию.

5. Производство специализированной бумаги: Функциональные модифицирующие добавки

Для специальных видов бумаги, таких как архивная, защитная и водостойкая, Гидроксиэтилцеллюлоза Он предлагает индивидуальные преимущества: повышение химической стабильности и увеличение срока хранения архивной бумаги; повышение прочности и облегчение интеграции волокон для защиты от подделок в бумаге для защиты; синергизм с водоотталкивающими агентами в водонепроницаемой бумаге для сохранения гибкости и прочности при обеспечении водостойкости.

II. Преимущества гидроксиэтилцеллюлозы в производстве бумаги

1. Повышение однородности бумаги

Неравномерная дисперсия волокон в целлюлозе может привести к таким дефектам, как неравномерная толщина и пятна на бумаге. ГидроксиэтилцеллюлозаДиспергирующее действие обеспечивает равномерную суспензию волокон, значительно улучшая качество формирования листа. Он особенно подходит для производства культурной бумаги высокой однородности и тонких листов.

2. Усиление свойств бумаги и расширение областей применения

Бумага с низкой плотностью (например, легкая бумага) или целлюлоза из вторичного волокна обычно страдает от недостаточной прочности. Добавление HEC усиливает межволоконное сцепление за счет водородной связи, компенсируя недостаток прочности переработанных волокон. Это позволяет бумаге соответствовать требованиям, предъявляемым к печати, упаковке и другим видам применения.

3. Повышение эффективности производства бумаги и снижение производственных затрат

ГидроксиэтилцеллюлозаУдерживающие и дренажные свойства улучшают удерживание наполнителя (снижая его потери), ускоряют скорость дренажа в проволочной секции, сокращают время сушки листа и увеличивают скорость бумагоделательной машины. Одновременно он снижает концентрацию белой воды, уменьшая давление на очистку сточных вод.

4. Обеспечение стабильного качества печати

На бумаге без размера или с плохим размером часто возникают такие проблемы, как просвечивание, осыпание ворса, осыпание порошка и быстрое проникновение краски при печати. Определение размера поверхности с помощью Гидроксиэтилцеллюлоза образует защитную пленку, которая повышает прочность поверхности бумаги и адгезию краски, обеспечивая стабильное качество печати.

5. Устранение функциональной нестабильности в специализированных бумагах

В производстве специальной бумаги гидроксиэтилцеллюлоза выступает в качестве стабилизатора, обеспечивая равномерную дисперсию и предотвращая оседание компонентов покрытия. Это повышает функциональную стабильность специальных бумаг, например, чувствительность к проявлению цвета в термобумаге и стабильность разделения в разделительной бумаге.

III. Как выбрать высококачественную гидроксиэтилцеллюлозу

Высококачественная гидроксиэтилцеллюлоза должна обладать высокой степенью чистоты, отличной растворимостью в воде и стабильными эксплуатационными характеристиками. Покупатели могут оценивать и выбирать продукцию по следующим шести критериям:

HEC

1. Определение технических характеристик продукта в соответствии с требованиями процесса производства бумаги

Внешний вид и чистота: Премиум Гидроксиэтилцеллюлоза должен представлять собой белый или бледно-желтый свободно текущий порошок без запаха и видимых примесей. Он должен проходить 100% через сито с ячейкой S.20, а содержание нерастворимых в воде примесей должно составлять ≤0,5%. Это позволяет избежать влияния примесей на качество поверхности бумаги и стабильность процесса.
Молярная степень замещения (S): Значение должно находиться в диапазоне от 1,8 до 3,0. Степень замещения напрямую влияет на растворимость в воде, прочность связи и пленкообразующие свойства. Слишком низкое значение приводит к плохой растворимости в воде, а слишком высокое может вызвать аномальную вязкость. Выберите подходящий диапазон в зависимости от конкретных этапов производства бумаги.
Вязкостные характеристики: Вязкость водного раствора 2% при 25°C должна находиться в пределах 5-150 000 мПа-с. Для добавления в целлюлозу выбирайте средне-низковязкие марки; для нанесения покрытий - средне-высоковязкие, чтобы обеспечить эффект загущения и водоудержания.
Светопропускание и стабильность: Светопропускание ≥80% отражает чистоту и растворимость продукта; содержание влаги ≤10%, содержание летучих веществ <5% предотвращает спекание и деградацию при хранении и использовании; контроль pH в диапазоне 0-8,5 позволяет избежать нарушения кислотно-щелочного баланса целлюлозы.

Различные процессы производства бумаги имеют свои требования к спецификации гидроксиэтилцеллюлозы. Ключевые параметры, которым следует уделить первоочередное внимание, включают:

2. Проверьте растворимость в воде и дисперсность, наблюдайте за состоянием растворения

Растворимость в воде является ключевым показателем для высококачественной гидроксиэтилцеллюлозы. Метод испытания заключается в следующем:

Возьмите определенное количество образца гидроксиэтилцеллюлозы и медленно добавьте его в воду комнатной температуры в концентрации 1%-2%, тщательно перемешивая;

Высококачественное исполнение: Быстрое растворение без заметных комочков и "рыбьих глаз". Полученный водный раствор однородно прозрачен, не расслаивается и не выпадает в осадок после 24 часов стояния.

Низкое качество исполнения: Медленное растворение, склонное к образованию нерастворимых твердых комков. Водный раствор выглядит мутным, после отстаивания происходит разделение или выпадение осадка.

3. Проверьте стабильность продукта, чтобы избежать колебаний партии

Производство бумаги требует от добавок исключительной стабильности. Покупатели могут попросить поставщиков предоставить несколько партий образцов для тестирования следующих параметров стабильности:

Стабильность вязкости: Приготовьте растворы одинаковой концентрации из разных партий HEC и проверьте отклонение вязкости, которое должно составлять ≤5%.

Устойчивость к кислотам/щелочам: Наблюдайте за изменением вязкости растворов ГЭК в типичном для бумажного производства диапазоне pH (6-8). Высококачественные продукты демонстрируют минимальные колебания вязкости, в то время как низкокачественные продукты легко гидролизуются в кислой/щелочной среде, вызывая быстрое снижение вязкости.

4. Оценка чистоты и содержания примесей для снижения скрытых рисков

Визуальный осмотр: Высококачественная гидроксиэтилцеллюлоза выглядит как белый или бледно-желтый порошок без видимых примесей или черных вкраплений. Если порошок желтоватый, сероватый или содержит гранулированные примеси, его чистота, скорее всего, не соответствует стандартам.

Запросите отчеты о тестировании у третьих лиц: Требуйте от поставщиков предоставления отчетов от авторитетных организаций, в которых особое внимание уделяется чистоте, содержанию тяжелых металлов, остаточных растворителей и т. д., чтобы гарантировать соответствие экологическим стандартам бумажной промышленности (например, бумага для контакта с пищевыми продуктами должна соответствовать требованиям GB 4806).

5. Выбор специализированных марок в зависимости от сценариев применения

Различные категории бумаги предъявляют разные требования к гидроксиэтилцеллюлозе; избегайте беспорядочного приобретения типовых продуктов:

Для производства культурной и офисной бумаги: Приоритет отдается гидроксиэтилцеллюлозе средней и низкой вязкости с высоким содержанием заменителя для повышения дисперсности и прочности.

Для производства упаковочной и крафт-бумаги: Выберите гидроксиэтилцеллюлозу с высокой вязкостью для повышения прочности на разрыв и прочности во влажном состоянии.

Для производства специальной бумаги: Запрашивайте у поставщиков специализированные марки. Например, гидроксиэтилцеллюлоза для термобумаги должна обладать отличными пленкообразующими свойствами и дисперсностью.

HEC

6. Подводные камни при закупках: Проверяйте надежных поставщиков и уделяйте первостепенное внимание послепродажному обслуживанию

Проверьте полномочия поставщика: Выберите официальных производителей, таких как Микем Кемикал с лицензиями на производство и научно-исследовательскими возможностями, чтобы избежать некачественной продукции из небольших мастерских. Качественные поставщики предлагают тестирование образцов, техническую поддержку и помощь в оптимизации процессов добавления.

Запросите образцы для пробного производства: Перед оптовыми заказами получите образцы для машинного тестирования, чтобы подтвердить эффективность гидроксиэтилцеллюлозы в реальном производстве (например, повышение прочности бумаги, изменение степени удержания, улучшение печатных свойств), предотвращая потери от несоответствия продукции.

Остерегайтесь ловушек низких цен: Недорогой Гидроксиэтилцеллюлоза часто страдает от низкой чистоты и фальсификации спецификаций. Хотя первоначальные затраты на закупку могут быть низкими, это приводит к снижению качества бумаги и эффективности производства, что в конечном итоге увеличивает общие затраты.

Гидроксиэтилцеллюлоза эффективно решает основные проблемы бумажного производства, такие как дисперсия волокон, недостаточная прочность и плохая печатаемость. Выбор высококачественной продукции зависит от соответствия спецификациям процесса, проверки растворимости в воде и стабильности, а также от выбора надежных поставщиков. Покупателям рекомендуется отбирать продукты в соответствии с их конкретными категориями бумаги и технологическими требованиями путем проверки параметров и испытания образцов, чтобы добиться снижения затрат, повышения эффективности и качества бумаги.