Molekylviktsfördelning i cellulosaprodukter

Användbar teknik för cellulosaindustrin

RISE analyserar molekylviktsfördelning på många komponenter inom cellulosaindustrin som till exempel massa, karboxylmetyl cellulosa, polyakrylat, stärkelse, biocider, lignin, svartlut och hemicellulosa. 

Massa: RISE kan utföra karakteriseringar av pappersmassa, vilket inkluderar att analysera dess kemiska sammansättning, fiberstruktur, densitet och andra fysikaliska egenskaper. Detta är viktigt för att förstå kvaliteten och egenskaperna hos pappersmassan och hur den kan påverka tryckprocessen.

Karboxymetylcellulosa: Detta är en vattenlöslig polymer som ofta används som en additiv i tryckfärger och pappersmassa för att förbättra dess reologiska egenskaper och hantera vattenretention. RISE kan karakterisera karboxymetylcellulosa genom att analysera dess kemiska sammansättning, molekylvikt, viskositet och andra relevanta parametrar.

Polyakrylat: Polyakrylat är en typ av syntetiskt polymer som används i många olika tillämpningar, inklusive tryckfärger och vattenbehandling. RISE kan utföra karakteriseringar av polyakrylat för att bedöma dess egenskaper såsom molekylvikt, löslighet, reaktivitet och stabilitet.

Stärkelse: Stärkelse är en naturlig polymer som ofta används som bindemedel i pappersmassa och som ett tillsatsämne i tryckfärger för att förbättra dess vidhäftning och hantera vattenretention. RISE kan utföra karakteriseringar av stärkelse för att bedöma dess kemiska sammansättning, struktur och funktionella egenskaper.

Biocider: Biocider är kemikalier som används för att förhindra tillväxten av mikroorganismer såsom mögel och bakterier i vattenbaserade system. RISE kan utföra karakteriseringar av biocider för att bedöma deras effektivitet, stabilitet och eventuella miljöpåverkan.

Lignin: Lignin är en komplex polymer som finns naturligt i trä och andra växtmaterial. Det används ofta som en råvara för att producera kemikalier och material, inklusive pappersmassa och bindemedel i tryckfärger. RISE kan karakterisera lignin för att bedöma dess kemiska sammansättning, struktur och användbarhet i olika tillämpningar.

Svartlut: Svartlut är en alkalisk lösning som används i pappersindustrin för att extrahera lignin från trä och andra råmaterial. RISE kan utföra karakteriseringar av svartlut för att bedöma dess koncentration, pH-värde, alkalinitet och andra relevanta parametrar.

Hemicellulosa: Hemicellulosa är en polysackarid som finns i cellväggarna hos växter och spelar en viktig roll i pappersmassans struktur och egenskaper. RISE kan karakterisera hemicellulosa för att bedöma dess kemiska sammansättning, struktur och funktionella egenskaper.

RISE kan utföra detaljerade analyser av molekylviktsfördelningen i olika typer av cellulosaprover, inklusive blekta massor, viskoslösningar och viskostrådar. För detta ändamål används ett integrerat högtemperatursystem för GPC-analys (Gelpermeationskromatografi), vilket är utrustat med en RI-detektor (Refractive Index Detector).

Molekylviktsfördelningen av cellulosa i olika provtyper kan analyseras genom att lösa upp proverna och sedan köra dem genom GPC-systemet vid en konstant temperatur på 70 °C. Under analysen separeras och karakteriseras cellulosamolekylerna baserat på deras storlek och vikt, vilket möjliggör en noggrann bedömning av fördelningen av olika molekylviktsfraktioner.

Metod och instrument

Nedan följer en utförligare beskrivning av värdet av molekylviktsfördelning: 

1. Strukturkaraktärisering: Molekylviktsfördelningen kan ge en detaljerad bild av storleksvariationen hos polymermolekylerna inom ett prov. Detta är avgörande för att förstå den kemiska strukturen hos materialet och hur det kan påverka dess egenskaper och beteende. Till exempel kan en bred molekylviktsfördelning indikera närvaron av olika polymerfraktioner med olika kedjelängder, vilket kan ha betydande konsekvenser för materialets mekaniska, termiska eller optiska egenskaper.
2. Kvalitetskontroll: Molekylviktsfördelningen kan användas som ett verktyg för kvalitetskontroll av polymermaterial. Genom att analysera fördelningen kan man bedöma materialets renhet, homogenitet och eventuella föroreningar. Detta är särskilt viktigt inom industriella tillämpningar där små variationer i molekylviktsfördelningen kan påverka produktens prestanda och hållbarhet.
3. Processoptimering: För tillverkning och bearbetning av polymermaterial är det ofta nödvändigt att optimera processparametrar för att uppnå önskade egenskaper hos det slutliga materialet. Molekylviktsfördelningen kan användas som en indikator på hur olika processparametrar påverkar materialets struktur och egenskaper. Genom att analysera förändringar i molekylviktsfördelningen kan man optimera tillverkningsprocessen för att maximera produktkvaliteten och minimera kostnaderna.
4. Funktionalitet: Molekylviktsfördelningen kan också påverka materialets funktionalitet och prestanda i olika tillämpningar. Till exempel kan en smalare molekylviktsfördelning ge mer homogena material med jämnare egenskaper, vilket är viktigt för applikationer där precision och enhetlighet är avgörande, såsom inom läkemedelsindustrin eller elektronikproduktionen.

Sammanfattningsvis är molekylviktsfördelningen en central parameter för att förstå strukturen och egenskaperna hos polymermaterial. Genom noggranna analyser av molekylviktsfördelningen kan forskare och ingenjörer förbättra materialdesignen, optimera tillverkningsprocesser och säkerställa hög kvalitet och prestanda i en mängd olika tillämpningar. Metoden lämpar sig bra till vid förändringar av körsätt eller utrustning av ett eller flera processteg. Det ger ett mått hur massakvaliteten fått vid en processförändring. En referens innan processförändringen rekommenderas för att se skillnaden över molekylviktsfördelningen före och efter. Exempelvis indikerar en förskjutning mot ett lägre genomsnitt av molekyllängden att styrkeegenskaperna blivit sämre. Genom att lösa upp viskostrådar innan analys kan vi på motsvarande sätt se om trådens styrka påverkats som en följd av att molekylviktsfördelningen förändrats. Det kan vid behov även kompletteras med viskositetsdetektor och ljusspridningsdetektor. Med fördel skickas flera prover pga tidskrävande uppstart.

Leverans

RISE erbjuder en rapport som inkluderar data i Excel-format och relevanta bilder och diagram. Den är noggrant sammanställd med hjälp av standardmetoder för utförda analyserna. Rapporten innehåller även en bedömning av mätosäkerheten för att säkerställa tillförlitligheten hos de presenterade resultaten. Alla relevanta parametrar som är av betydelse för den specifika analysen tas med för att ge en fullständig bild av situationen. Dessutom inkluderas detaljerade kommentarer och förklaringar för att ge ytterligare insikt och förståelse för de presenterade data.