CMC cho ngành giấy: Tăng cường độ bền & định cỡ bề mặt

Trong ngành công nghiệp giấy, ranh giới giữa giấy cao cấp và giấy phế thải thường nằm ở chất phụ gia. Các nhà sản xuất giấy không ngừng cân bằng giữa nhu cầu về tốc độ máy cao hơn với nhu cầu về loại giấy bền hơn, mịn hơn.

Carboxymethyl Cellulose (CMC) thường được gọi là 'chất xơ lỏng' vì tính chất hóa học tương tự như bột giấy xenlulo. Điều này làm cho nó trở thành một trong những chất phụ gia hiệu quả nhất để tăng cường độ khô và thay đổi tính lưu biến của lớp phủ..

Tuy nhiên, CMC được sử dụng ở đầu ướt khác rất nhiều so với CMC được sử dụng trong máy ép khổ. Việc chọn sai độ nhớt hoặc mức độ thay thế có thể dẫn đến tạo bọt, khả năng lưu giữ kém hoặc tạo thành các vệt trên lớp phủ. Dưới đây là hướng dẫn để chọn CMC phù hợp cho nhà máy giấy của bạn.

1. Vai trò kép của CMC trong sản xuất giấy

CMC rất linh hoạt vì nó có thể được áp dụng ở hai giai đoạn khác nhau của máy giấy.

A. Bổ sung đầu ướt (Sức mạnh bên trong)

• Mục tiêu: Để liên kết các sợi với nhau trong tấm.

• Cơ chế: CMC là anion. Khi được sử dụng với nhựa hoặc tinh bột có độ bền ướt cation, nó sẽ tạo thành một phức hợp kết nối các sợi.

• Lợi ích: Nó cải thiện đáng kể Độ bền kéo và Độ bền bùng nổ . Nó cũng hoạt động như một chất phân tán, giúp phân phối các sợi đồng đều để hình thành tấm đồng đều hơn.

B. Định cỡ và phủ bề mặt (Hoàn thiện hoàn hảo)

• Mục tiêu: Làm kín bề mặt và kiểm soát sự hấp thụ nước/dầu.

• Cơ chế: CMC tạo thành một lớp màng cứng liên tục trên bề mặt giấy.

• Lợi ích: Nó cải thiện khả năng chống bong tróc (ngăn chặn các sợi bề mặt bị kéo ra trong quá trình in) và giảm độ xốp. Trong lớp phủ màu, nó hoạt động như một chất giữ nước , ngăn chặn chất kết dính di chuyển quá nhanh vào giấy nền.

(Khám phá các loại giấy chuyên ngành của chúng tôi trong Danh sách sản phẩm Carboxymethyl Cellulose (CMC) .)

2. Các yếu tố lựa chọn chính của nhà sản xuất giấy

Để tối ưu hóa hiệu suất, bạn phải kết hợp cấp độ CMC với điểm ứng dụng cụ thể.

Yếu tố 1: Độ nhớt so với ứng dụng

• Đối với đầu ướt: Độ nhớt từ trung bình đến cao thường được ưu tiên để tối đa hóa sự liên kết của sợi.

• Đối với kích thước bề mặt: Độ nhớt thấp là rất quan trọng. Bạn cần dung dịch thấm nhẹ vào bề mặt giấy và chạy ở hàm lượng chất rắn cao mà không bị bắn tung tóe ở máy ép khổ.

• Đối với lớp phủ: Cần có lưu biến cụ thể để đảm bảo lưỡi phủ chạy trơn tru (độ ổn định cắt cao).

Yếu tố 2: Độ tinh khiết và hàm lượng muối

• Tiêu chuẩn: Trong khi CMC cấp kỹ thuật rẻ hơn, CMC tinh chế (tối thiểu 98% hoặc 99,5%) đang trở thành tiêu chuẩn cho máy tốc độ cao.

• Lý do: Các tạp chất (như muối) ở cấp độ thấp hơn có thể gây ăn mòn trong máy hoặc ảnh hưởng đến hiệu quả của các chất phụ gia hóa học khác. Độ tinh khiết cao đảm bảo 'Khả năng chạy được.' nhất quán

Yếu tố 3: Mức độ thay thế (DS)

• Tác động: DS ảnh hưởng đến độ hòa tan và hình thành màng.

• Khuyến nghị: DS từ 0,7 đến 0,9 là tiêu chuẩn. Tuy nhiên, đối với việc định cỡ bề mặt cần tạo màng tốt để chặn dầu hoặc mỡ (ví dụ như trong bao bì thực phẩm), DS cao hơn có thể có lợi để có độ đồng đều tốt hơn.

3. Nghiên cứu trường hợp: Sức mạnh và sự mượt mà

Nghiên cứu điển hình 1: Tăng cường độ bền cho tôn

• Thách thức: Một nhà sản xuất giấy lót tái chế đang gặp khó khăn với Độ bền nổ (Mullen) thấp do chất lượng sợi tái chế kém.

• Giải pháp: Họ đã thêm CMC Unionchem có độ nhớt trung bình vào đầu ướt.

• Kết quả: CMC đã cải thiện khả năng liên kết giữa các sợi. Độ bền nổ tăng 15%, cho phép nhà máy sử dụng tỷ lệ giấy loại rẻ hơn, chất lượng thấp hơn mà không làm giảm chất lượng.

Nghiên cứu điển hình 2: Cải thiện chất lượng in trên giấy tráng

• Thách thức: Một nhà sản xuất giấy tráng phủ gặp phải vấn đề về 'lốm đốm' (mật độ in không đồng đều) và bụi trong quá trình in offset.

• Giải pháp: Kết hợp CMC cấp lớp phủ có độ nhớt thấp vào công thức lớp phủ.

• Kết quả: CMC đã cải thiện khả năng giữ nước của màu sơn phủ. Điều này ngăn không cho chất kết dính ngấm vào giấy quá nhanh, để lại nhiều chất kết dính trên bề mặt. Kết quả là một bề mặt mịn hơn với khả năng chống bong tróc tuyệt vời và chất lượng in sắc nét.

4. Hiệu quả chi phí và tính bền vững

• Tiết kiệm năng lượng: Bằng cách cải thiện khả năng thoát nước ở đầu ướt (khi sử dụng với chất trợ giữ), CMC có thể giúp giấy khô nhanh hơn, giảm tiêu thụ hơi nước ở phần sấy.

• Thân thiện với môi trường: Khi ngành công nghiệp chuyển dần khỏi lớp phủ nhựa, CMC cung cấp giải pháp thay thế có thể phân hủy sinh học và tái tạo để tạo ra các đặc tính rào cản trong bao bì thực phẩm.

Kết luận: Ưu điểm của 'Sợi lỏng'

Carboxymethyl Cellulose là một công cụ mạnh mẽ cho nhà sản xuất giấy hiện đại. Nó cho phép sử dụng các sợi chất lượng thấp hơn trong khi vẫn duy trì độ bền và tạo ra bề mặt hoàn thiện cao cấp theo yêu cầu của các máy in ngày nay.

Tại Unionchem , chúng tôi hiểu rõ động lực học của máy giấy. Chúng tôi cung cấp các loại CMC phù hợp để cân bằng độ nhớt, độ tinh khiết và chi phí.

Cần cải thiện các thông số giấy của bạn? Xem lại của chúng tôi Thông số kỹ thuật CMC cấp giấy hoặc liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi để dùng thử.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Câu hỏi 1: CMC cải thiện độ bền của giấy như thế nào?

Đáp: CMC cải thiện 'Độ bền khô'. Vì CMC có cấu trúc hóa học tương tự xenlulo nên nó hấp phụ vào các sợi và tạo thêm liên kết hydro giữa chúng. Điều này làm cho mạng lưới sợi mạnh hơn, tăng độ bền kéo và độ bền đứt.

Câu 2: CMC có thể dùng làm giấy đóng gói thực phẩm được không?

Đ: Vâng. CMC tinh chế, có độ tinh khiết cao không độc hại và được sử dụng rộng rãi trong giấy và bìa tiếp xúc với thực phẩm. Nó là chất tạo màng tuyệt vời để tạo ra các rào cản chống dầu mỡ.

Câu 3: Sự khác biệt giữa CMC 'Wet End' và 'Surface Sizing' CMC là gì?

Đáp: 'Wet End' CMC được thêm vào hỗn hợp bột giấy trước khi giấy được hình thành (thường có độ nhớt cao hơn). 'Surface Sizing' CMC được bôi lên tờ giấy khô ở máy ép khổ (thường có độ nhớt thấp) để bịt kín bề mặt.

Câu hỏi 4: CMC có giúp giữ chân không?

Đáp: Có, nhưng gián tiếp. Mặc dù CMC là chất anion (giống như sợi), khi được sử dụng trong hệ thống có chất phụ gia cation (như tinh bột cation hoặc PAE), nó giúp hình thành các khối kết bông giữ lại các hạt mịn và chất độn, cải thiện khả năng duy trì tổng thể lần đầu (FPR).