CMC pentru industria hârtiei: îmbunătățirea rezistenței și dimensionarea suprafeței

În industria hârtiei, marja dintre o foaie premium și un refuz se află adesea în aditivi. Producătorii de hârtie echilibrează în mod constant nevoia de viteze mai mari ale mașinii cu cererea de hârtie mai rezistentă și mai netedă.

Carboximetilceluloza (CMC) este adesea denumită „fibră lichidă” din cauza asemănării sale chimice cu pulpa de celuloză. Acest lucru îl face unul dintre cei mai eficienți aditivi pentru creșterea rezistenței la uscat și modificarea reologiei acoperirii.

Cu toate acestea, CMC utilizat la capătul umed este foarte diferit de CMC utilizat în presa de dimensiuni. Alegerea greșită a vâscozității sau a gradului de înlocuire poate duce la spumare, retenție slabă sau dungi de acoperire. Iată un ghid pentru selectarea CMC-ului potrivit pentru fabrica ta de hârtie.

1. Rolul dublu al CMC în fabricarea hârtiei

CMC este versatil deoarece poate fi aplicat în două etape diferite ale mașinii de hârtie.

A. Adăugarea capătului umed (rezistență internă)

• Scopul: să lipiți fibrele între ele în interiorul foii.

• Mecanismul: CMC este anionic. Când este utilizat cu o rășină cationică rezistentă la umezeală sau cu amidon, formează un complex care unește fibrele.

• Beneficiul: Îmbunătățește semnificativ rezistența la tracțiune și rezistența la spargere . De asemenea, acționează ca un agent de dispersie, ajutând la distribuirea uniformă a fibrelor pentru o formare mai uniformă a foii.

B. Dimensiunea suprafeței și acoperirea (finisul perfect)

• Scopul: etanșarea suprafeței și controlul absorbției de apă/ulei.

• Mecanism: CMC formează un film continuu, dur pe suprafața hârtiei.

• Avantaj: Îmbunătățește rezistența la pisare (prevenind smulgerea fibrelor de suprafață în timpul imprimării) și reduce porozitatea. În culorile de acoperire, acționează ca un agent de reținere a apei , împiedicând liantul să migreze prea repede în hârtia de bază.

(Explorați calitățile noastre de hârtie specializate în documentul nostru Lista de produse din carboximetil celuloză (CMC) .)

2. Factori cheie de selecție pentru producătorii de hârtie

Pentru a optimiza performanța, trebuie să potriviți gradul CMC cu punctul de aplicare specific.

Factorul 1: Vâscozitate vs. Aplicație

• Pentru Wet End: Viscozitatea medie spre mare este adesea preferată pentru a maximiza legarea fibrelor.

• Pentru dimensionarea suprafeței: vâscozitatea scăzută este esențială. Aveți nevoie de soluția pentru a pătrunde ușor pe suprafața hârtiei și a rula la un conținut ridicat de solide fără a stropi la presa de mărime.

• Pentru acoperire: Este necesară o reologie specifică pentru a asigura lama de acoperire să funcționeze fără probleme (stabilitate ridicată la forfecare).

Factorul 2: Puritate și conținut de sare

• Standard: în timp ce CMC de grad tehnic este mai ieftin, CMC rafinat (min 98% sau 99,5%) devine standardul pentru mașinile de mare viteză.

• De ce: Impuritățile (cum ar fi sărurile) din clasele inferioare pot provoca coroziune în mașină sau pot afecta eficiența altor aditivi chimici. Puritatea ridicată asigură o „Runabilitate” constantă.

Factorul 3: gradul de înlocuire (DS)

• Impactul: DS afectează solubilitatea și formarea peliculei.

• Recomandare: Un DS de 0,7 până la 0,9 este standard. Cu toate acestea, pentru dimensionarea suprafețelor unde este necesară formarea excelentă a peliculei pentru a bloca uleiul sau grăsimea (de exemplu, în ambalajele alimentare), un DS mai mare ar putea fi benefic pentru o uniformitate mai bună.

3. Studii de caz: rezistență și netezime

Studiu de caz 1: Creșterea rezistenței în carton ondulat

• Provocare: Un producător de plăci de căptușeală reciclate se lupta cu rezistența la spargere scăzută (Mullen) din cauza calității proaste a fibrelor reciclate.

• Soluție: Au adăugat un CMC Unionchem cu vâscozitate medie la capătul umed.

• Rezultat: CMC a îmbunătățit legătura dintre fibră și fibră. Rezistența la spargere a crescut cu 15%, permițând morii să folosească un procent mai mare de deșeuri de hârtie mai ieftine, de calitate inferioară, fără a sacrifica calitatea.

Studiu de caz 2: Îmbunătățirea calității imprimării pe hârtie cretată

• Provocare: Un producător de hârtie cretată s-a confruntat cu probleme cu „petele” (densitate neuniformă a tipăririi) și praf în timpul tipăririi offset.

• Soluție: S-a încorporat un CMC de calitate de acoperire cu vâscozitate scăzută în formula de acoperire.

• Rezultat: CMC a îmbunătățit retenția de apă a culorii acoperirii. Acest lucru a împiedicat liantul să se înmoaie prea repede în hârtie, lăsând mai mult liant la suprafață. Rezultatul a fost o suprafață mai netedă, cu o rezistență excelentă la tăiere și o calitate clară a imprimării.

4. Eficiența costurilor și durabilitatea

• Economisirea energiei: prin îmbunătățirea drenajului în capătul umed (atunci când este utilizat cu ajutoare de reținere), CMC poate ajuta hârtia să se usuce mai repede, reducând consumul de abur în secțiunea uscătorului.

• Ecologic: Pe măsură ce industria se îndepărtează de acoperirile din plastic, CMC oferă o alternativă biodegradabilă și regenerabilă pentru crearea proprietăților de barieră în ambalajele alimentare.

Concluzie: Avantajul „Fibră lichidă”.

Carboximetil celuloza este un instrument puternic pentru producătorul modern de hârtie. Permite utilizarea fibrelor de calitate inferioară, menținând în același timp rezistența și creează finisajul de suprafață premium cerut de imprimantele de astăzi.

La Unionchem , înțelegem hidrodinamica mașinii de hârtie. Oferim clase CMC personalizate care echilibrează vâscozitatea, puritatea și costul.

Trebuie să vă îmbunătățiți parametrii hârtiei? Revizuiește-ne Specificații CMC pentru hârtie sau contactați echipa noastră tehnică pentru o încercare.

Întrebări frecvente (FAQ)

Î1: Cum îmbunătățește CMC rezistența hârtiei?

R: CMC îmbunătățește „Rezistența uscată”. Deoarece CMC are o structură chimică similară cu celuloza, se absoarbe pe fibre și creează legături suplimentare de hidrogen între ele. Acest lucru face rețeaua de fibre mai puternică, crescând rezistența la tracțiune și la rupere.

Î2: Poate fi folosit CMC pentru hârtie de ambalare alimentară?

A: Da. CMC rafinat, de înaltă puritate, este non-toxic și este utilizat pe scară largă în hârtia și cartonul pentru contactul cu alimentele. Este un excelent filmogen pentru crearea de bariere rezistente la grăsimi.

Î3: Care este diferența dintre CMC „Wet End” și „Dimensiunea suprafeței”?

R: CMC „Wet End” se adaugă în suspensia de celuloză înainte de formarea hârtiei (de obicei cu vâscozitate mai mare). „Dimensiunea suprafeței” CMC se aplică pe foaia de hârtie uscată la presa de dimensiuni (de obicei cu vâscozitate scăzută) pentru a sigila suprafața.

Î4: CMC ajută la reținere?

R: Da, dar indirect. În timp ce CMC este anionic (precum fibrele), atunci când este utilizat într-un sistem cu aditivi cationici (cum ar fi amidonul cationic sau PAE), ajută la formarea de flocuri care rețin finele și materialele de umplutură, îmbunătățind reținerea generală a primului pasaj (FPR).