КМЦ для бумажной промышленности: повышение прочности и проклейка поверхности

В бумажной промышленности разница между листом премиум-класса и браком часто зависит от добавок. Производители бумаги постоянно балансируют между потребностью в более высоких скоростях машин и потребностью в более прочной и гладкой бумаге.

Карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) часто называют «жидким волокном» из-за ее химического сходства с целлюлозной массой. Это делает его одной из наиболее эффективных добавок для повышения прочности в сухом состоянии и изменения реологии покрытия..

Однако КМЦ, используемый в мокрой части, сильно отличается от КМЦ, используемого в клеильном прессе. Выбор неправильной вязкости или степени замещения может привести к вспениванию, плохому удерживанию или образованию полос на покрытии. Вот руководство по выбору подходящего CMC для вашей бумажной фабрики.

1. Двойная роль КМЦ в производстве бумаги

КМЦ универсален, поскольку его можно применять на двух разных этапах работы бумагоделательной машины.

A. Добавление мокрой части (внутренняя прочность)

• Цель: соединить волокна внутри листа.

• Механизм: КМЦ является анионным. При использовании с катионной влагопрочной смолой или крахмалом он образует комплекс, связывающий волокна.

• Преимущество: значительно улучшается прочность на разрыв и прочность на разрыв . Он также действует как диспергирующий агент, помогая равномерно распределять волокна для более равномерного формирования листа.

B. Проклейка и покрытие поверхности (идеальная отделка)

• Цель: герметизировать поверхность и контролировать впитывание воды/масла.

• Механизм: КМЦ образует непрерывную прочную пленку на поверхности бумаги.

• Преимущество: улучшает сопротивление выдергиванию (предотвращая отрыв волокон поверхности во время печати) и уменьшает пористость. В цветах покрытия он действует как агент, удерживающий воду , предотвращая слишком быструю миграцию связующего вещества в бумагу-основу.

(Изучите наши специализированные сорта бумаги в нашем Список продуктов карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) .)

2. Ключевые факторы выбора производителей бумаги

Чтобы оптимизировать производительность, вы должны сопоставить марку CMC с конкретной точкой применения.

Фактор 1: Вязкость по сравнению с применением

• Для мокрой части: вязкость от средней до высокой часто предпочтительна для максимального сцепления волокон.

• Для калибровки поверхности: низкая вязкость имеет решающее значение. Вам необходимо, чтобы раствор слегка проникал в поверхность бумаги и работал с высоким содержанием твердых частиц, не разбрызгивая клеильный пресс.

• Для покрытия: Для обеспечения плавного хода лезвия для нанесения покрытия (высокая устойчивость к сдвигу) необходима определенная реология.

Фактор 2: Чистота и содержание соли

• Стандарт: Хотя КМЦ технического класса дешевле, рафинированный КМЦ (минимум 98% или 99,5%) становится стандартом для высокоскоростных машин.

• Почему: Примеси (например, соли) в более низких сортах могут вызвать коррозию машины или повлиять на эффективность других химических добавок. Высокая чистота обеспечивает постоянную «работоспособность».

Фактор 3: Степень замещения (DS)

• Воздействие: DS влияет на растворимость и образование пленки.

• Рекомендация: стандартным является значение DS от 0,7 до 0,9 . Однако при проклейке поверхности, где требуется превосходное образование пленки для блокировки масла или жира (например, в упаковке пищевых продуктов), более высокий DS может быть выгоден для лучшей однородности.

3. Практические примеры: прочность и плавность

Пример 1: Повышение прочности гофрированного картона

• Проблема: Производитель переработанного облицовочного картона столкнулся с проблемой низкой прочности на разрыв (Mullen) из-за низкого качества переработанных волокон.

• Решение: Они добавили КМЦ Unionchem средней вязкости на мокрую часть.

• Результат: CMC улучшил соединение волокон. Прочность на разрыв увеличилась на 15%, что позволило фабрике использовать больший процент более дешевой и низкокачественной макулатуры без ущерба для качества.

Пример 2. Улучшение качества печати на мелованной бумаге

• Проблема: производитель мелованной бумаги столкнулся с проблемами, связанными с «пятнистостью» (неравномерной плотностью печати) и пылением во время офсетной печати.

• Решение: добавлена ​​КМЦ для покрытия низкой вязкости . В рецептуру покрытия

• Результат: CMC улучшил водоудержание цвета покрытия. Это препятствовало слишком быстрому впитыванию связующего в бумагу, в результате чего на поверхности оставалось больше связующего. Результатом стала более гладкая поверхность с превосходной устойчивостью к выдиранию и четким качеством печати.

4. Экономическая эффективность и устойчивость.

• Экономия энергии: улучшая дренаж во влажной части (при использовании со средствами удержания), CMC может помочь бумаге высохнуть быстрее, уменьшая потребление пара в сушильной секции.

• Экологичность: поскольку промышленность отходит от пластиковых покрытий, CMC предлагает биоразлагаемую, возобновляемую альтернативу для создания барьерных свойств в упаковке пищевых продуктов.

Вывод: преимущество «жидкой клетчатки»

Карбоксиметилцеллюлоза – мощный инструмент для современного производителя бумаги. Это позволяет использовать волокна более низкого качества, сохраняя при этом прочность, и обеспечивает превосходное качество поверхности, необходимое для современных принтеров.

В Unionchem мы понимаем гидродинамику бумагоделательной машины. Мы предлагаем специально разработанные марки КМЦ, которые обеспечивают баланс вязкости, чистоты и стоимости.

Хотите улучшить параметры бумаги? Ознакомьтесь с нашими Характеристики бумаги класса CMC или свяжитесь с нашей технической командой для пробной версии.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Как CMC повышает прочность бумаги?

Ответ: КМЦ повышает «прочность в сухом состоянии». Поскольку КМЦ имеет химическую структуру, аналогичную целлюлозе, она адсорбируется на волокнах и создает между ними дополнительные водородные связи. Это делает оптоволоконную сеть более прочной, увеличивая прочность на разрыв и разрыв.

В2: Можно ли использовать CMC для упаковки пищевых продуктов?

А: Да. Очищенная КМЦ высокой чистоты нетоксична и широко используется в бумаге и картоне, контактирующих с пищевыми продуктами. Это превосходный пленкообразователь для создания жиростойких барьеров.

В3: В чем разница между «мокрой частью» и «калибровкой поверхности» CMC?

Ответ: КМЦ «Мокрая часть» добавляется в суспензию целлюлозы перед формированием бумаги (обычно с более высокой вязкостью). «Проклейка поверхности» КМЦ наносится на высушенный лист бумаги на клеильном прессе (обычно низкой вязкости) для герметизации поверхности.

Вопрос 4. Помогает ли CMC удерживать клиентов?

О: Да, но косвенно. Хотя КМЦ является анионным (как и волокна), при использовании в системе с катионными добавками (такими как катионный крахмал или ПАЭ) он помогает образовывать хлопья, которые удерживают мелкие частицы и наполнители, улучшая общее удерживание при первом проходе (FPR).