يُعدّ كاربوكسي ميثيل السليلوز (CMC) مادةً مضافةً مهمةً في صناعة الورق، تُستخدم لتحسين جودة الورق وأدائه. وهو مركب بوليمري قابل للذوبان في الماء، يتميز بخصائص ضبط اللزوجة الجيدة، ويلعب دورًا هامًا في صناعة الورق.
1. الخصائص الأساسية لـ CMC
CMC مشتق من السليلوز، يُصنع بتفاعل الجزء الهيدروكسيلي منه مع حمض الكلورو أسيتيك. يتميز بذوبان ممتاز في الماء وتعديل اللزوجة. يُشكل CMC محلولًا لزجًا بعد ذوبانه في الماء، مما يجعله مفيدًا جدًا في مختلف التطبيقات الصناعية.
2. دور CMC في صناعة الورق
في صناعة الورق، يُستخدم CMC بشكل رئيسي كمادة لاصقة ومكثفة ومثبتة. ومن وظائفه:
2.1 تحسين قوة الورق
يمكن لـ CMC أن يعزز تماسك الورق وشدّه بفعالية، ويحسّن مقاومته للتمزق والطي. تتمثل آلية عمله في جعل الورق أكثر صلابة ومتانة من خلال تعزيز قوة الترابط بين ألياف اللب.
2.2 تحسين لمعان ونعومة سطح الورق
إضافة CMC تُحسّن جودة سطح الورق وتجعله أكثر نعومة، وتملأ الفراغات فيه بفعالية، وتُقلل من خشونة سطحه، مما يُحسّن لمعانه وقابليته للطباعة.
2.3 التحكم في لزوجة اللب
أثناء عملية تصنيع الورق، يُتحكم CMC بفعالية في لزوجة اللب، ويضمن سيولته وتجانسه. تساعد اللزوجة المناسبة على توزيع اللب بالتساوي، وتقليل عيوب الورق، وتحسين كفاءة الإنتاج.
2.4 تحسين احتباس الماء في اللب
يتميز CMC بقدرة جيدة على الاحتفاظ بالماء، مما يُقلل من فقدان الماء من اللب أثناء عملية التشكيل. هذا يُقلل من انكماش الورق ومشاكل التشوه التي تحدث أثناء عملية التجفيف، مما يُحسّن من ثبات الورق.
3. ضبط لزوجة CMC
تُعدّ لزوجة CMC معيارًا أساسيًا لتأثيرها في عملية صناعة الورق. ووفقًا لمتطلبات الإنتاج المختلفة، يمكن تعديل لزوجة CMC بتعديل تركيزها ووزنها الجزيئي. وتحديدًا:
3.1 تأثير الوزن الجزيئي
يؤثر الوزن الجزيئي لـ CMC بشكل مباشر على لزوجته. عادةً ما تكون لزوجة CMC ذات الوزن الجزيئي الأكبر أعلى، لذا تُستخدم CMC ذات الوزن الجزيئي العالي في التطبيقات التي تتطلب لزوجة عالية. أما CMC ذات الوزن الجزيئي المنخفض، فهي مناسبة للحالات التي تتطلب لزوجة أقل.
3.2 تأثير تركيز المحلول
يُعد تركيز محلول CMC عاملاً هاماً يؤثر على اللزوجة. وبشكل عام، كلما ارتفع تركيز محلول CMC، زادت لزوجته. لذلك، في الإنتاج الفعلي، يجب تعديل تركيز محلول CMC وفقاً للمتطلبات المحددة للوصول إلى مستوى اللزوجة المطلوب.
4. احتياطات استخدام CMC
عند استخدام CMC في عملية صناعة الورق، يجب ملاحظة النقاط التالية:
4.1 نسبة دقيقة
يجب تعديل كمية CMC المضافة وفقًا للمتطلبات الخاصة للورق. في حال زيادة الكمية، قد ترتفع لزوجة اللب بشكل كبير، مما يؤثر على عملية الإنتاج؛ أما في حال نقصها، فقد لا تتحقق النتيجة المتوقعة.
4.2 التحكم في عملية الذوبان
يجب إذابة CMC في الماء البارد لتجنب تحلله أثناء التسخين. يجب تحريك عملية الذوبان بالكامل لضمان ذوبان CMC تمامًا وتجنب التكتل.
4.3 تأثير قيمة الرقم الهيدروجيني
يتأثر أداء CMC بقيمة الرقم الهيدروجيني (pH). في إنتاج الورق، يجب الحفاظ على نطاق مناسب من الرقم الهيدروجيني لضمان أفضل تأثير لـ CMC.
يلعب CMC دورًا حيويًا في صناعة الورق، وتؤثر قدرته على ضبط اللزوجة بشكل مباشر على جودة الورق وأدائه. باختياره واستخدامه بشكل صحيح، يمكن تحسين متانة الورق ولمعانه ونعومته وكفاءة إنتاجه بشكل ملحوظ. ومع ذلك، في الاستخدام الفعلي، يجب ضبط تركيز CMC ولزوجته بدقة وفقًا لمتطلبات الإنتاج المحددة لضمان أفضل النتائج.
وقت النشر: ١٣ أغسطس ٢٠٢٤