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淺談羧甲基纖維素醚在特種紙上的應用

發布者: 纖維素醚-匯中化工  時間:2018-12-20

     羧甲基纖維素鈉(cmc)是以高純度纖維素為原料,經氫氧化鈉堿化生成堿纖維素, 然后與醚化劑一氯乙酸反應制得,屬纖維素醚類物質,合成反應(略)。
  
  纖維素是一種以脫水葡萄糖為單fc的多糖結構,每個葡萄糖單位含有3個可以反 應的羥基上的氫能被羧甲基所取代,將羧甲基導入纖維素鏈,從而使纖維素能溶解于 水而形成透明的溶液,CMC被譽為“工業味素”,廣泛應用于石油鉆井、醫藥衛生、日 用化工、造紙、食品、建筑、紡織、光電材料等行業,CMC是一種使用安全和完全無 害的產品。
  
  一、CMG在造紙工業中的應用隨著我國造紙工業的飛速發展,隨著人們對紙和紙制品需求的日益增長,隨著國際 上先進紙機和特種紙尖端技術的不斷輸入,CMC在造紙工業的應用也越來越廣泛,其作用價值也 越來越被各造紙工程師所認識,是一種非常有前途的精細造紙化學品。
  
  (1)在涂布加工紙里,CMC是很好的涂料保水劑,能改善涂料流平性能,提高涂層質 量,也是輔助膠粘劑,CMC有極好的粘合力,也可以作為潤滑劑、增粘劑、顏料分散劑、 增白劑的良好載體等。
  
  (2)在膠版印刷紙、書寫紙、證券紙、鈔票紙等紙和紙板上,CMC是很優秀的表面施 膠劑,具有很好的成膜性和整膜轉移性能,能在紙或紙板表面形成很好的封油性和抗油 性,就使用效果比使用聚乙烯醇、變性淀粉、其它表面施膠劑施膠后的表面強度提高10%? 20%左右,用量降低30%左右,在提高表面強度的同時改善了紙的吸墨性能,增加了印刷 效果,是一種非常有發展前景的表面施膠劑。
  
  (3)CMC在紙的濕部添加可以大幅度提高紙的物理強度,改善成紙勻度,提高印刷性 能。
  
  二、CMC在特種紙的漿內應用除大家很熟悉的普通印刷用紙,涂布印刷紙、書寫紙、包裝用紙等其它功能用紙及信息用紙或有特種指標和特殊用途的紙應視為特種紙。當然,不同年代、不同國家對特種紙的認定范疇也不盡相同,普通類紙隨著外資企業的進入和國內企業的不斷發展與造 紙發達國家距離在縮短。而特種紙無論是質量、數量、規模種類上與國外造紙發達國家 還是不能相提并論。造紙原料有商品漿(針葉漿、闊葉漿)、漂白麥草漿、棉漿、竹漿等 等。怎樣有效利用造紙原料來生產出好的紙,提高產品質量,降低生產成本,在目前激 烈的市場競爭中是每個企業老總考慮的問題,也是每個造紙工程師研究的課題,那么在 漿內添加少量CMC也許是解決上述問題的一個好辦法。
  
  (1)實例一:在鈔票紙中漿內添加CMC由于鈔票紙要求的強度特高,所以在選擇原料上一般用棉纖維及商品木漿。為進 一步提高包括表面強度,裂斷長、撕裂度、耐折度、耐破度等。2002年保定鈔票紙廠 開始在漿內加入江陰市恒達化工有限公司生產的某型號CMC后,各項指標都有大幅提 高,而且對紙的印刷適性也提高很多,由于該紙的特殊性,有關數據和指標包括工藝 條件等不便公開,所以很抱歉<■但目前漿內添加CMC已形成工藝,在全國鈔票紙上正 常使用。
  
  (2)實例二:CMC在某特種紙廠生產中的應用該廠使用針葉漿+闊葉漿,有時用針葉漿+漂白麥草漿生產特種紙。隨著我國高速 輪轉印刷機及高速商品包裝機的大量引進,對原紙的質量要求,尤其是紙的抗張強度, 平滑度要求越來越高,否則因紙張的拉力低在高速印刷時很容易斷頭,導致“塞車” 等毛病,當環境濕度大時,紙的拉力格外低,嚴重影響客戶使用,為提高紙張拉力, 常用方法是提高針葉漿的配比,提高打漿叩解度或降低填料的添加量,而這樣就帶來 了紙的勻度差,平整度差,能耗、漿耗高的弊端,為解決這個難題,該廠于2002年使 用江陰市恒達化工有限公司的造紙專用CMC, —舉成功并長期使用,所用CMC型號為 NX-400。
  
  生產使用條件:紙機2400/180長網多缸紙機生產紙種30g/m245g/ra2工業特種紙纖維配比:(1)針葉漿+闊葉漿(2)針葉衆+漂白麥草漿CMC加入方式:連續添加CMC加入地點:壓力篩之后加入數量:2. 5?3. 5kg/噸紙生產實際使用效果:在漿內添加CMC后成紙的抗張強度得到明顯提高,并且成紙灰份也提高了 2. 5? 3.5%,成紙的平滑度、印刷性及平整度得到顯著改善。由于CMC其化學穩定性很好, 漿內加入量不大,所以對混合漿的叩解度、成紙千燥等不會有影響,具體生產檢測數 據如下:30g/m245g/m2未加CMC加入CMC未加CMC加入CMC纖維配比針葉漿+闊葉漿針葉漿+自制漂白麥草漿定量g/m230.230.2545.445.0正面平滑度S1251562303101. 741.962.583.14成紙灰份 %12.014.514.017.5不透明度 %73758086水 份 %5.14.95.55.3從實測的數據看,在原料結構及紙機生產條件未變的情況下,成紙的抗張強度、平 滑度、灰份均有了大幅度的提高,尤其是成紙灰份在抗張強度提高了 15?20%的情況下, 灰份還提高了 2_ 5?3. 5%,由于灰份的提高,不透明度也提高了 5%左右。
  
  注意事項:1、由于CMC的陰性電荷比較強,在生產線上添加點及加入方式盡量在靠近流漿箱處 加入,并且采用連續添加的方式。
  
  2、CMC與陽離子淀粉配合使用,比單獨使用CMC效果要好,陽離子淀粉的用量在0.3? 0.5% (對絕干漿)之間。
  
  3、添加CMC后,混合漿的叩解度雖然沒有大的變化,但網部的脫水速度略有放慢。 需要適當加大網部真空吸水箱的真空度。
  
  4、經濟效益:在漿內添加后,噸紙成本增加約72元/(CMC成本:3kgX20元/kg=60 元/噸紙,陽離子淀粉:3kgX4元/kg=12元/噸紙合計:72元/噸紙)。但是,在抗張 強度及不透明度提高了 20%的情況下,成紙的灰份提高了 2.5?3. 5%,噸紙成本下降了 25kg?35kg,噸紙纖維節約按30kg計算,噸紙成本下降30kgX5元/kg=150元/。兩者 相抵噸紙實際成本下降150元-72元=78元/。經濟效益十分可觀。
  
  其它要求強度或指標特高的如新型飾面原紙等特種紙在漿內添加CMC都得到了成功 的應用,在此就不一一例舉了。
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  三、結束語CMC作為特種紙的濕部添加劑,其性能得以充分肯定,其它普通紙如某外資企 業新聞紙紙機上漿內添加少量CMC后,其勻度、強度得到了改善,困擾該企業的印刷掉 毛現象徹底解決了。在銅板原紙、書寫紙等紙上,理論上講只要是想提高紙的強度、勻 度又想提高灰份降低成本,或者增加自制漿的比例,降低商品漿的用量,達到降低成本的目的,不妨試用CMC來作為漿內添加劑,從而達到理想的效果,我們相信通過造紙工 程師們對CMC的不斷認識和應用,CMC會在造紙工業中起到非凡的作用。
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