CMC untuk Industri Kertas: Meningkatkan Kekuatan & Ukuran Permukaan

Dalam industri kertas, margin antara lembaran premium dan lembaran yang ditolak sering kali terletak pada bahan aditif. Pembuat kertas terus-menerus menyeimbangkan kebutuhan akan kecepatan mesin yang lebih tinggi dengan permintaan akan kertas yang lebih kuat dan halus.

Karboksimetil Selulosa (CMC) sering disebut sebagai 'serat cair' karena kemiripan kimianya dengan pulp selulosa. Hal ini menjadikannya salah satu aditif paling efektif untuk meningkatkan kekuatan kering dan memodifikasi reologi lapisan.

Namun, CMC yang digunakan pada mesin pengepres basah sangat berbeda dengan CMC yang digunakan pada mesin press ukuran. Pemilihan tingkat kekentalan atau substitusi yang salah dapat menyebabkan pembentukan busa, retensi yang buruk, atau goresan pada lapisan. Berikut adalah panduan untuk memilih CMC yang tepat untuk pabrik kertas Anda.

1. Peran Ganda CMC dalam Pembuatan Kertas

CMC serbaguna karena dapat diterapkan pada dua tahap mesin kertas yang berbeda.

A. Penambahan Ujung Basah (Kekuatan Internal)

• Tujuan: Untuk menyatukan serat-serat di dalam lembaran.

• Mekanisme: CMC bersifat anionik. Ketika digunakan dengan resin atau pati kationik berkekuatan basah, ia membentuk kompleks yang menjembatani serat.

• Manfaatnya: Secara signifikan meningkatkan Kekuatan Tarik dan Kekuatan Meledak . Ia juga bertindak sebagai zat pendispersi, membantu mendistribusikan serat secara merata untuk pembentukan lembaran yang lebih seragam.

B. Ukuran dan Pelapisan Permukaan (Penyelesaian Sempurna)

• Tujuan: Untuk menutup permukaan dan mengontrol penyerapan air/minyak.

• Mekanisme: CMC membentuk film yang kuat dan berkesinambungan pada permukaan kertas.

• Manfaatnya: Meningkatkan Pick Resistance (mencegah serat permukaan tercabut selama pencetakan) dan mengurangi porositas. Dalam warna pelapis, ia bertindak sebagai Agen Retensi Air , mencegah pengikat berpindah terlalu cepat ke kertas dasar.

(Jelajahi nilai kertas khusus kami di Daftar Produk Karboksimetil Selulosa (CMC) .)

2. Faktor Pemilihan Utama bagi Pembuat Kertas

Untuk mengoptimalkan kinerja, Anda harus mencocokkan tingkat CMC dengan titik aplikasi tertentu.

Faktor 1: Viskositas vs. Aplikasi

• Untuk Ujung Basah: Viskositas Sedang hingga Tinggi sering kali lebih disukai untuk memaksimalkan ikatan serat.

• Untuk Ukuran Permukaan: Viskositas Rendah sangat penting. Anda memerlukan larutan untuk sedikit menembus permukaan kertas dan bekerja pada kandungan padatan tinggi tanpa memercik pada ukuran yang ditekan.

• Untuk Pelapisan: Diperlukan reologi khusus untuk memastikan bilah pelapis berjalan lancar (stabilitas geser tinggi).

Faktor 2: Kemurnian dan Kandungan Garam

• Standar: Meskipun CMC Tingkat Teknis lebih murah, CMC Refined (min 98% atau 99,5%) menjadi standar untuk alat berat berkecepatan tinggi.

• Alasannya: Kotoran (seperti garam) dengan kadar lebih rendah dapat menyebabkan korosi pada mesin atau mempengaruhi efisiensi bahan kimia tambahan lainnya. Kemurnian tinggi memastikan 'Runnability.' yang konsisten

Faktor 3: Derajat Substitusi (DS)

• Dampaknya: DS mempengaruhi kelarutan dan pembentukan film.

• Rekomendasi: DS 0,7 hingga 0,9 adalah standar. Namun, untuk ukuran permukaan yang memerlukan pembentukan lapisan film yang sangat baik untuk menghalangi minyak atau lemak (misalnya, dalam kemasan makanan), DS yang lebih tinggi mungkin bermanfaat untuk keseragaman yang lebih baik.

3. Studi Kasus: Kekuatan dan Kelancaran

Studi Kasus 1: Meningkatkan Kekuatan pada Papan Bergelombang

• Tantangan: Sebuah produsen linerboard daur ulang sedang berjuang dengan Kekuatan Meledak (Mullen) yang rendah karena buruknya kualitas serat daur ulang.

• Solusi: Mereka menambahkan CMC Unionchem Viskositas Menengah ke ujung basah.

• Hasil: CMC meningkatkan ikatan serat-ke-serat. Kekuatan pecahnya meningkat sebesar 15%, sehingga pabrik dapat menggunakan kertas bekas yang lebih murah dan bermutu lebih rendah dengan persentase yang lebih tinggi tanpa mengorbankan kualitas.

Studi Kasus 2: Meningkatkan Kualitas Cetak pada Kertas Berlapis

• Tantangan: Produsen kertas berlapis menghadapi masalah 'bercak' (kepadatan cetakan tidak merata) dan debu selama pencetakan offset.

• Solusi: Memasukkan CMC Tingkat Pelapisan Viskositas Rendah ke dalam formulasi pelapis.

• Hasil: CMC meningkatkan retensi air pada warna lapisan. Hal ini mencegah bahan pengikat meresap ke dalam kertas terlalu cepat, sehingga meninggalkan lebih banyak bahan pengikat di permukaan. Hasilnya adalah permukaan yang lebih halus dengan ketahanan terhadap tusukan yang sangat baik dan kualitas cetak yang tajam.

4. Efektivitas Biaya dan Keberlanjutan

• Menghemat Energi: Dengan meningkatkan drainase di bagian basah (bila digunakan dengan alat bantu retensi), CMC dapat membantu kertas lebih cepat kering, sehingga mengurangi konsumsi uap di bagian pengering.

• Ramah Lingkungan: Ketika industri beralih dari pelapis plastik, CMC menawarkan alternatif terbarukan yang dapat terurai secara hayati untuk menciptakan sifat penghalang dalam kemasan makanan.

Kesimpulan: Keunggulan 'Serat Cair'.

Karboksimetil Selulosa adalah alat yang ampuh bagi pembuat kertas modern. Hal ini memungkinkan penggunaan serat berkualitas rendah dengan tetap menjaga kekuatan, dan menciptakan permukaan akhir premium yang dibutuhkan oleh printer masa kini.

Di Unionchem , kami memahami hidrodinamika mesin kertas. Kami menawarkan nilai CMC khusus yang menyeimbangkan viskositas, kemurnian, dan biaya.

Perlu meningkatkan parameter kertas Anda? Tinjau kami Spesifikasi CMC Kelas Kertas atau hubungi tim teknis kami untuk uji coba.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Q1: Bagaimana CMC meningkatkan kekuatan kertas?

J: CMC meningkatkan 'Kekuatan Kering.' Karena CMC memiliki struktur kimia yang mirip dengan selulosa, CMC menyerap ke dalam serat dan menciptakan ikatan hidrogen tambahan di antara serat. Hal ini membuat jaringan serat lebih kuat, meningkatkan kekuatan tarik dan pecah.

Q2: Bisakah CMC digunakan untuk kertas kemasan makanan?

J: Ya. CMC halus dengan kemurnian tinggi tidak beracun dan banyak digunakan pada kertas dan papan kontak makanan. Ini adalah pembentuk film yang sangat baik untuk menciptakan penghalang tahan minyak.

Q3: Apa perbedaan antara CMC 'Ujung Basah' dan 'Ukuran Permukaan'?

A: CMC 'Ujung Basah' ditambahkan ke bubur pulp sebelum kertas dibentuk (biasanya dengan viskositas lebih tinggi). 'Pengukuran Permukaan' CMC diterapkan pada lembaran kertas kering dengan alat pengepres ukuran (biasanya dengan viskositas rendah) untuk menutup permukaan.

Q4: Apakah CMC membantu retensi?

J: Ya, tapi secara tidak langsung. Meskipun CMC bersifat anionik (seperti serat), bila digunakan dalam sistem dengan aditif kationik (seperti pati kationik atau PAE), CMC membantu membentuk flok yang mempertahankan bahan halus dan bahan pengisi, sehingga meningkatkan First Pass Retention (FPR) secara keseluruhan.