Introduzione
L'agente di resistenza a secco eco‑compatibile e facilmente biodegradabile è un nuovo tipo di additivo funzionale per la produzione della carta basato su polimeri naturali rinnovabili o sui loro derivati verdi modificati, che combina eccellenti prestazioni di rafforzamento della carta con caratteristiche rispettose dell'ambiente. Attraverso l'integrazione organica di materie prime di origine biologica (come amido, gomma guar, cellulosa, chitina, ecc.) nella sua struttura molecolare e tecnologie di modifica chimica verde (tra cui modifica enzimatica, gelatinizzazione fisica, lieve eterificazione/esterificazione), questo prodotto fornisce alla carta un'eccezionale resistenza all'essiccazione, buone proprietà di formazione e rapida biodegradabilità. Nel frattempo, mantiene una bassa tossicità, un basso rischio ecologico e un’elevata efficienza di riciclaggio delle risorse durante l’intero ciclo di vita di produzione, applicazione e smaltimento.
Essendo un materiale chiave per la moderna industria della produzione della carta per soddisfare i requisiti della strategia "doppio carbonio", dell'economia circolare e della produzione ecologica, l'agente di resistenza a secco ecologico e facilmente biodegradabile viene fornito sotto forma di liquido o polvere da bianco latte a giallo chiaro. Presenta materie prime rinnovabili, elevata biodegradabilità (>60%, OCSE 301B), tossicità estremamente bassa (LC50>100 mg/L, tossicità acuta per i pesci), buona compatibilità del sistema ed elevata sicurezza per i prodotti finali. È ampiamente utilizzato nella carta per imballaggi alimentari, nella carta velina, nella carta culturale, nella carta speciale e nei prodotti di carta di fascia alta che perseguono certificazioni di marchio ecologico come FSC, PEFC, EU Ecolabel e Nordic Swan.
Dal punto di vista della composizione chimica e delle caratteristiche strutturali, la tecnologia principale dell'agente di resistenza a secco eco‑friendly, facilmente biodegradabile, risiede nell'estrazione ecologica, nella modifica controllabile e nell'ottimizzazione delle prestazioni dei polimeri naturali.
- I prodotti a base di amido cationico utilizzano amidi commestibili e non commestibili come mais, patate e tapioca come materie prime. I gruppi di ammonio quaternario (ad esempio, 3‑cloro‑2‑idrossipropiltrimetilammonio cloruro, CHPTAC) vengono introdotti tramite eterificazione a secco o a umido, con grado di sostituzione (DS) 0,02–0,07, densità di carica 0,1–0,5 meq/g, peso molecolare 100.000–100.000 Da e viscosità dopo gelatinizzazione 500–5000 cP. Tasso di biodegradazione >80% (28 giorni, metodo a fanghi attivi). Essendo l'agente di resistenza a secco ecologico più utilizzato, è caratterizzato da costi contenuti, prestazioni stabili ed elevata sicurezza alimentare (conforme a FDA 21 CFR 176.170).
- La gomma guar e i suoi derivati vengono estratti dai semi della pianta leguminosa guar. Con una struttura portante galattomannana, la modificazione cationica fornisce una densità di carica di 0,2–0,8 meq/g e un peso molecolare di 500.000–2.000.000 Da. Il dosaggio è solo 1/3–1/5 di amido, con un migliore miglioramento della resistenza e un tasso di biodegradazione >70%, adatto per carta velina di alta qualità e carta sottile.
- I derivati della cellulosa come la carbossimetilcellulosa (CMC) e la cellulosa cationica (CC) utilizzano linter di legno o cotone come materie prime, con contenuto di origine biologica >95% e tasso di biodegradazione >90%. Hanno eccellenti proprietà di formazione della pellicola, migliorano la resistenza superficiale e la stampabilità, adatti per carta patinata e carta speciale.
- I prodotti a base di chitina/chitosano vengono estratti da rifiuti marini come gamberetti e gusci di granchio. Sono naturalmente cationici, forniscono funzioni rinforzanti, antibatteriche e idratanti, con un tasso di biodegradazione >85%, adatti per carta da imballaggio alimentare e prodotti in carta medicale.
- I copolimeri a innesto amido-poliacrilammide combinano la biodegradabilità dell'amido e l'elevata efficienza di rafforzamento del PAM, con un tasso di biodegradazione del 40%–60% (migliorato con un rapporto di innesto PAM inferiore), adatti per imballaggi in cartone che richiedono un equilibrio tra resistenza e prestazioni ambientali.
Le forme del prodotto includono emulsione di amido cationico pronta all'uso (contenuto di solidi 15%–25%, senza necessità di cottura), polvere pre‑gelatinizzata (solubile in acqua fredda), soluzione di derivato della gomma guar (bassa viscosità <1000 cP) e sospensione di nanocellulosa (contenuto di solidi 3%–10%, area superficiale specifica elevata).
Lanyao Water Treatment Co.,Ltd.
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