製紙業界向けCMC: 強度と表面サイジングの強化

製紙業界では、プレミアムシートと不良品の間のマージンは添加剤にあることがよくあります。製紙メーカーは、より高い機械速度の必要性と、より強く、より滑らかな紙の需要とのバランスを常に保っています。

カルボキシメチル セルロース (CMC) は、セルロース パルプと化学的に類似しているため、「液体繊維」と呼ばれることがよくあります。これにより、ための最も効果的な添加剤の 1 つとなります。 乾燥強度を高め 、 コーティングのレオロジーを変更する.

ただし、ウェットエンドで使用される CMC は、サイズプレスで使用される CMC とは大きく異なります。粘度や置換度の選択を誤ると、泡立ちや保持力の低下、塗布ムラの原因となる場合があります。ここでは、製紙工場に適切な CMC を選択するためのガイドを示します。

1. 製紙におけるCMCの二重の役割

CMC は抄紙機の 2 つの異なる段階で適用できるため、多用途に使用できます。

A. ウェットエンド付加（内部強度）

• 目標: シート内で繊維を結合すること。

• メカニズム: CMC はアニオン性です。カチオン性湿潤強力樹脂またはデンプンと一緒に使用すると、繊維を架橋する複合体を形成します。

• 利点: が大幅に向上します 引張強度 と 破裂強度。また、分散剤としても機能し、繊維を均一に分散させてより均一なシート形成を助けます。

B. 表面のサイジングとコーティング (完璧な仕上げ)

• 目的: 表面をシールし、水/油の吸収を制御します。

• メカニズム: CMC は紙の表面に連続した強靭な膜を形成します。

• 利点: が向上し、気孔率が減少します。コーティングカラーでは、 耐ピック性 (印刷中に表面の繊維が剥がれるのを防ぐ)として機能し 保水剤、バインダーがベース紙に急速に移行するのを防ぎます。

(当社の特殊紙グレードについては、 カルボキシメチルセルロース（CMC）製品一覧）

2. 製紙会社の主要な選択要素

パフォーマンスを最適化するには、CMC グレードを特定のアプリケーション ポイントに適合させる必要があります。

要因 1: 粘度と用途

• ウェットエンドの場合:繊維の結合を最大限に高めるには、多くの場合 中粘度から高粘度 が好まれます。

• 表面サイジングの場合: 低粘度 が重要です。溶液が紙の表面にわずかに浸透し、サイズプレスで飛び散ることなく高い固形分濃度で印刷される必要があります。

• コーティングの場合: コーティングブレードがスムーズに動作するようにするには、特定のレオロジーが必要です (高いせん断安定性)。

要素 2: 純度と塩分

• 標準: テクニカル グレードの CMC は安価ですが、 精製 CMC (最小 98% または 99.5%) が高速マシンの標準になりつつあります。

• 理由: 低グレードの不純物 (塩など) は、機械の腐食を引き起こしたり、他の化学添加剤の効率に影響を与えたりする可能性があります。高純度により、一貫した「走行性」が保証されます。

要素 3: 置換度 (DS)

• 影響: DS は溶解性とフィルム形成に影響を与えます。

• 推奨事項: DS 0.7 ～ 0.9 が 標準です。ただし、油やグリースをブロックするために優れた膜形成が必要な表面サイジングの場合 (食品包装など)、より高い DS が均一性を向上させるために有益である可能性があります。

3. 事例紹介：強度と滑らかさ

事例1：段ボールの強度向上

• 課題: リサイクルライナーボードのメーカーは、リサイクル繊維の品質が低いため、破裂強度 (マレン) が低いことに苦労していました。

• 解決策: 追加しました。 中粘度の Unionchem CMC を ウェットエンドに

• 結果: CMC は繊維間の結合を改善しました。破裂強度が 15% 向上し、品質を損なうことなく、より安価で低品質の古紙をより高い割合で使用できるようになりました。

ケーススタディ 2: コート紙での印刷品質の向上

• 課題: コート紙メーカーは、オフセット印刷時の「斑点」(不均一な印刷濃度) や粉塵の問題に直面していました。

• 解決策: 組み込みました。 低粘度コーティング グレードの CMC を コーティング配合物に

• 結果: CMC によりコーティングカラーの保水性が向上しました。これにより、バインダーが紙に早く浸透しすぎて表面に多くのバインダーが残るのを防ぎました。その結果、優れた耐ピッキング性と鮮明な印刷品質を備えた、より滑らかな表面が実現しました。

4. 費用対効果と持続可能性

• エネルギーの節約: CMC はウェットエンドの排水を改善することにより (保水剤と併用した場合)、紙の乾燥を早め、乾燥セクションでの蒸気消費量を削減します。

• 環境に優しい: 業界がプラスチックコーティングから離れていく中、CMC は食品包装にバリア特性を作り出すための生分解性で再生可能な代替品を提供します。

結論: 「液体ファイバー」の利点

カルボキシメチル セルロースは、現代の製紙会社にとって強力なツールです。これにより、強度を維持しながら低品質の繊維の使用が可能になり、今日のプリンターに必要な最高級の表面仕上げが得られます。

では Unionchem、抄紙機の流体力学を理解しています。当社は、粘度、純度、コストのバランスを考慮したカスタマイズされた CMC グレードを提供しています。

用紙パラメータを改善する必要がありますか?レビューしてください ペーパーグレード CMC 仕様を確認する か、トライアルについては当社の技術チームにお問い合わせください。

よくある質問 (FAQ)

Q1: CMC はどのようにして紙の強度を向上させますか?

A: CMC は「乾燥強度」を向上させます。CMC はセルロースと同様の化学構造を持っているため、繊維に吸着し、繊維間に追加の水素結合を作成します。これにより繊維ネットワークが強化され、引張強度と破裂強度が向上します。

Q2: CMCは食品包装紙にも使用できますか?

A: はい。高純度で精製された CMC は無毒で、食品に接触する紙や板紙に広く使用されています。耐油性バリアを形成するための優れた皮膜形成剤です。

Q3: 「ウェットエンド」CMC と「表面サイジング」CMC の違いは何ですか?

A: 「ウェットエンド」CMC は、紙が形成される前にパルプスラリーに添加されます (通常は粘度が高くなります)。 「表面サイジング」 CMC は、サイズプレスで乾燥した紙シート (通常は低粘度) に塗布され、表面をシールします。

Q4: CMC は維持に役立ちますか?

A: はい、ただし間接的にです。 CMC は (繊維と同様に) アニオン性ですが、カチオン性添加剤 (カチオン性デンプンや PAE など) を含むシステムで使用すると、微粉や充填剤を保持するフロックの形成に役立ち、全体的なファーストパス保持 (FPR) が向上します。