CMC для паперової промисловості: підвищення міцності та розміру поверхні

У паперовій промисловості різниця між аркушем преміум-класу та браком часто полягає в добавках. Виробники паперу постійно врівноважують потребу у вищих швидкостях машини з попитом на більш міцний і гладкий папір.

Карбоксиметилцелюлозу (КМЦ) часто називають «рідким волокном» через її хімічну подібність до целюлозної маси. Це робить його однією з найефективніших добавок для підвищення сухої міцності та зміни реології покриття.

Однак КМЦ, що використовується у мокрій частині, значно відрізняється від КМЦ, що використовується у клеїльному пресі. Вибір неправильної в'язкості або ступеня заміщення може призвести до піноутворення, поганого утримання або смуг покриття. Ось посібник із вибору правильного CMC для паперової фабрики.

1. Подвійна роль CMC у виробництві паперу

CMC є універсальним, оскільки його можна застосовувати на двох різних етапах папероробної машини.

A. Додавання мокрого кінця (внутрішня міцність)

• Мета: з’єднати волокна в аркуші.

• Механізм: CMC є аніонним. При використанні з катіонною вологостійкою смолою або крохмалем він утворює комплекс, який з’єднує волокна.

• Перевага: це значно покращує міцність на розрив і міцність на розрив . Він також діє як дисперсійний агент, допомагаючи рівномірно розподілити волокна для більш рівномірного формування листа.

B. Розмір поверхні та покриття (ідеальна обробка)

• Мета: ущільнити поверхню та контролювати поглинання води/олії.

• Механізм: CMC утворює безперервну міцну плівку на поверхні паперу.

• Перевага: покращує стійкість до відривання (запобігаючи висмикуванню поверхневих волокон під час друку) і зменшує пористість. У кольорах для покриття він діє як агент, що утримує воду , запобігаючи надшвидкій міграції сполучного в папір-основу.

(Ознайомтеся з нашими спеціалізованими сортами паперу в нашому Карбоксиметилцелюлоза (CMC) Список продуктів .)

2. Ключові фактори вибору для виробників паперу

Щоб оптимізувати продуктивність, ви повинні відповідати класу CMC відповідно до конкретної точки застосування.

Фактор 1: В'язкість проти застосування

• Для мокрого кінця: в’язкості від середньої до високої, щоб максимізувати з’єднання волокон. часто віддають перевагу

• Для проклейки поверхні: низька в'язкість є критичною. Вам потрібно, щоб розчин трохи проникав у поверхню паперу та працював із високим вмістом твердих частинок без розбризкування на клеїльному пресі.

• Для нанесення покриття: необхідна певна реологія, щоб забезпечити плавний рух леза покриття (висока стійкість до зсуву).

Фактор 2: чистота та вміст солі

• Стандарт: у той час як CMC технічного рівня дешевший, Refined CMC (мін. 98% або 99,5%) стає стандартом для високошвидкісних машин.

• Чому: домішки (наприклад, солі) нижчого сорту можуть спричинити корозію в машині або вплинути на ефективність інших хімічних добавок. Висока чистота забезпечує постійну 'працездатність'.

Фактор 3: Ступінь заміщення (DS)

• Вплив: DS впливає на розчинність і утворення плівки.

• Рекомендація: DS від 0,7 до 0,9 є стандартним. Однак для проклейки поверхні, де потрібне відмінне утворення плівки для блокування масла або жиру (наприклад, в упаковці для харчових продуктів), вищий DS може бути корисним для кращої однорідності.

3. Приклади: міцність і плавність

Практичний приклад 1: підвищення міцності гофрокартону

• Проблема: Виробник переробленого картону мав проблеми з низькою міцністю на розрив (по Маллену) через низьку якість перероблених волокон.

• Рішення: вони додали CMC Unionchem середньої в’язкості до мокрого кінця.

• Результат: CMC покращив зв’язок між волокнами. Міцність на розрив зросла на 15%, що дозволило заводу використовувати більший відсоток дешевшої макулатури нижчого сорту без шкоди для якості.

Приклад 2: Покращення якості друку на крейдованому папері

• Завдання: виробник крейдованого паперу зіткнувся з проблемами «плями» (нерівномірна щільність друку) і пилу під час офсетного друку.

• Рішення: включено CMC з низькою в’язкістю . до складу покриття

• Результат: CMC покращив водоутримання кольору покриття. Це запобігло надто швидкому вбиранню сполучного матеріалу в папір, залишаючи більше сполучного на поверхні. Результатом стала більш гладка поверхня з відмінною стійкістю до відривання та високою якістю друку.

4. Економічна ефективність і стійкість

• Економія енергії: покращуючи дренаж у вологому кінці (при використанні з допоміжними утримувачами), CMC може сприяти швидшому висиханню паперу, зменшуючи споживання пари в сушильній секції.

• Екологічність: у міру того, як промисловість відходить від пластикових покриттів, CMC пропонує біологічно розкладану відновлювану альтернативу для створення бар’єрних властивостей в упаковці харчових продуктів.

Висновок: перевага «рідкого волокна».

Карбоксиметилцелюлоза є потужним інструментом для сучасного виробника паперу. Це дозволяє використовувати волокна нижчої якості, зберігаючи при цьому міцність, і створює першокласну обробку поверхні, яку потребують сучасні принтери.

У Unionchem ми розуміємо гідродинаміку папероробної машини. Ми пропонуємо індивідуальні сорти CMC, які збалансовують в’язкість, чистоту та вартість.

Потрібно покращити параметри паперу? Перегляньте наш Технічні характеристики CMC класу паперу або зв’яжіться з нашою технічною командою, щоб спробувати.

Часті запитання (FAQ)

Q1: Як CMC покращує міцність паперу?

A: КМЦ покращує «суху міцність». Оскільки КМЦ має подібну до целюлози хімічну структуру, вона адсорбується на волокнах і створює між ними додаткові водневі зв’язки. Це робить волоконну мережу міцнішою, збільшуючи міцність на розтягування та розрив.

Q2: Чи можна використовувати CMC для паперу для упаковки харчових продуктів?

A: Так. Високочиста очищена КМЦ нетоксична і широко використовується в папері та картоні, що контактують з харчовими продуктами. Це чудовий плівкоутворювач для створення стійких до жиру бар’єрів.

Q3: Яка різниця між 'Wet End' і 'Surface Sizing' CMC?

A: CMC 'Wet End' додається до суспензії целюлози перед формуванням паперу (зазвичай має вищу в'язкість). 'Проклейка поверхні' CMC наноситься на висушений аркуш паперу на клеїльному пресі (зазвичай низької в'язкості), щоб ущільнити поверхню.

Q4: Чи допомагає CMC утримувати?

В: Так, але опосередковано. Хоча CMC є аніонним (як і волокна), при використанні в системі з катіонними добавками (наприклад, катіонним крохмалем або PAE) він допомагає утворювати пластівці, які утримують дрібні фракції та наповнювачі, покращуючи загальне утримання при першому проходженні (FPR).