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淺談羧甲基纖維素醚在特種紙上的應(yīng)用

發(fā)布者：纖維素醚-匯中化工時(shí)間：2018-12-20

羧甲基纖維素鈉（cmc)是以高純度纖維素為原料，經(jīng)氫氧化鈉堿化生成堿纖維素，然后與醚化劑一氯乙酸反應(yīng)制得，屬纖維素醚類物質(zhì)，合成反應(yīng)（略)。
　　
　　纖維素是一種以脫水葡萄糖為單fc的多糖結(jié)構(gòu)，每個(gè)葡萄糖單位含有3個(gè)可以反應(yīng)的羥基上的氫能被羧甲基所取代，將羧甲基導(dǎo)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(yù)為“工業(yè)味素”，廣泛應(yīng)用于石油鉆井、醫(yī)藥衛(wèi)生、日用化工、造紙、食品、建筑、紡織、光電材料等行業(yè)，CMC是一種使用安全和完全無害的產(chǎn)品。
　　
　　一、CMG在造紙工業(yè)中的應(yīng)用隨著我國造紙工業(yè)的飛速發(fā)展，隨著人們對(duì)紙和紙制品需求的日益增長，隨著國際上先進(jìn)紙機(jī)和特種紙尖端技術(shù)的不斷輸入，CMC在造紙工業(yè)的應(yīng)用也越來越廣泛，其作用價(jià)值也越來越被各造紙工程師所認(rèn)識(shí)，是一種非常有前途的精細(xì)造紙化學(xué)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(zhì) 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(yōu)秀的表面施膠劑，具有很好的成膜性和整膜轉(zhuǎn)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(qiáng)度提高10%? 20%左右，用量降低30%左右，在提高表面強(qiáng)度的同時(shí)改善了紙的吸墨性能，增加了印刷效果，是一種非常有發(fā)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(qiáng)度，改善成紙勻度，提高印刷性能。
　　
　　二、CMC在特種紙的漿內(nèi)應(yīng)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(biāo)和特殊用途的紙應(yīng)視為特種紙。當(dāng)然，不同年代、不同國家對(duì)特種紙的認(rèn)定范疇也不盡相同，普通類紙隨著外資企業(yè)的進(jìn)入和國內(nèi)企業(yè)的不斷發(fā)展與造紙發(fā)達(dá)國家距離在縮短。而特種紙無論是質(zhì)量、數(shù)量、規(guī)模種類上與國外造紙發(fā)達(dá)國家還是不能相提并論。造紙?jiān)嫌猩唐窛{（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?jiān)蟻砩a(chǎn)出好的紙，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，在目前激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中是每個(gè)企業(yè)老總考慮的問題，也是每個(gè)造紙工程師研究的課題，那么在漿內(nèi)添加少量CMC也許是解決上述問題的一個(gè)好辦法。
　　
　　(1)實(shí)例一：在鈔票紙中漿內(nèi)添加CMC由于鈔票紙要求的強(qiáng)度特高，所以在選擇原料上一般用棉纖維及商品木漿。為進(jìn) 一步提高包括表面強(qiáng)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(nèi)加入江陰市恒達(dá)化工有限公司生產(chǎn)的某型號(hào)CMC后，各項(xiàng)指標(biāo)都有大幅提高，而且對(duì)紙的印刷適性也提高很多，由于該紙的特殊性，有關(guān)數(shù)據(jù)和指標(biāo)包括工藝條件等不便公開，所以很抱歉<■但目前漿內(nèi)添加CMC已形成工藝，在全國鈔票紙上正常使用。
　　
　　(2)實(shí)例二：CMC在某特種紙廠生產(chǎn)中的應(yīng)用該廠使用針葉漿+闊葉漿，有時(shí)用針葉漿+漂白麥草漿生產(chǎn)特種紙。隨著我國高速輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)及高速商品包裝機(jī)的大量引進(jìn)，對(duì)原紙的質(zhì)量要求，尤其是紙的抗張強(qiáng)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(shí)很容易斷頭，導(dǎo)致“塞車” 等毛病，當(dāng)環(huán)境濕度大時(shí)，紙的拉力格外低，嚴(yán)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(gè)難題，該廠于2002年使用江陰市恒達(dá)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(hào)為 NX-400。
　　
　　生產(chǎn)使用條件：紙機(jī)2400/180長網(wǎng)多缸紙機(jī)生產(chǎn)紙種30g/m245g/ra2工業(yè)特種紙纖維配比：（1)針葉漿+闊葉漿（2)針葉衆(zhòng)+漂白麥草漿CMC加入方式：連續(xù)添加CMC加入地點(diǎn)：壓力篩之后加入數(shù)量：2. 5?3. 5kg/噸紙生產(chǎn)實(shí)際使用效果：在漿內(nèi)添加CMC后成紙的抗張強(qiáng)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(xué)穩(wěn)定性很好，漿內(nèi)加入量不大，所以對(duì)混合漿的叩解度、成紙千燥等不會(huì)有影響，具體生產(chǎn)檢測(cè)數(shù) 據(jù)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(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)看，在原料結(jié)構(gòu)及紙機(jī)生產(chǎn)條件未變的情況下，成紙的抗張強(qiáng)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(qiáng)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(xiàng)：1、由于CMC的陰性電荷比較強(qiáng)，在生產(chǎn)線上添加點(diǎn)及加入方式盡量在靠近流漿箱處加入，并且采用連續(xù)添加的方式。
　　
　　2、CMC與陽離子淀粉配合使用，比單獨(dú)使用CMC效果要好，陽離子淀粉的用量在0.3? 0.5% (對(duì)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(wǎng)部的脫水速度略有放慢。需要適當(dāng)加大網(wǎng)部真空吸水箱的真空度。
　　
　　4、經(jīng)濟(jì)效益：在漿內(nèi)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(jì)：72元/噸紙)。但是，在抗張強(qiáng)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(jié)約按30kg計(jì)算，噸紙成本下降30kgX5元/kg=150元/。兩者相抵噸紙實(shí)際成本下降150元-72元=78元/。經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。
　　
　　其它要求強(qiáng)度或指標(biāo)特高的如新型飾面原紙等特種紙?jiān)跐{內(nèi)添加CMC都得到了成功的應(yīng)用，在此就不一一例舉了。
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　　三、結(jié)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(yè)新聞紙紙機(jī)上漿內(nèi)添加少量CMC后，其勻度、強(qiáng)度得到了改善，困擾該企業(yè)的印刷掉毛現(xiàn)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(qiáng)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(dá)到降低成本的目的，不妨試用CMC來作為漿內(nèi)添加劑，從而達(dá)到理想的效果，我們相信通過造紙工程師們對(duì)CMC的不斷認(rèn)識(shí)和應(yīng)用，CMC會(huì)在造紙工業(yè)中起到非凡的作用。
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