CMC被誉为“工业味素”,广泛应用于表面施胶剂造纸工 业、石油钻井、医药卫生、日用化工、食品、建筑、纺 织、光电材料等行业,CMC是一种使用安全和完全 无害的广品。
1CMC在造纸工业中的应用
随着我国造纸工业的飞速发展,人们对纸和纸 制品需求的日益増长,国际上大型纸机和先进技术 的不断输入,CMC在造纸工业的应用也越来越广 泛,是一种非常有前途的精细造纸化学品。
(1)在涂布加工纸里,CMC是很好的涂料保水 剂,能改善涂料流平性能,提高涂层质量,也是辅助 胶粘剂,CMC有极好的粘合力,也可以作为润滑剂、 増粘剂、颜料分散剂、増白剂的良好载体等 。
(2)在胶版印刷纸、书写纸、证券纸、钞票纸等 纸和纸板上,CMC是很优秀的表面施胶剂,具有很 好的成膜性和整膜转移性能,能在纸或纸板表面形 成很好的封油性和抗油性|21,就使用效果而言,比 使用聚乙烯醇、变性淀粉和其它表面施胶剂的表面 强度提高10% ~20%左右,用量降低30%左右|31, 在提高表面强度的同时改善了纸的平整度,提高了 印刷效果,防止印刷过程中的掉毛掉粉现象,是一种 非常有发展前景的表面施胶剂。
(3)CMC在纸的湿部添加可以大幅度提高纸的 物理强度,改善成纸匀度,提高印刷性能。
2CMC在特种纸的浆内应用
除大家很熟悉的普通印刷用纸、涂布印刷纸、书 写纸、包装用纸等,其它功能用纸及信息用纸或有特 种指标和特殊用途的纸应视为特种纸141。当然,不 同年代、不同国家对特种纸的认定范畴也不尽相同, 普通类纸随着外资企业的进入和国内企业自身的不 断发展,与造纸发达国家距离在缩短。而特种纸无 论是质量、数量、规模种类上与国外造纸发达国家还 是不能相提并论。造纸原料有商品浆(针叶浆、阔 叶浆)、漂白麦草浆、棉浆、芦苇浆、竹浆等等。怎样 有效利用造纸原料来生产出好的纸,提高产品质量, 降低生产成本在目前激烈的市场竞争中是每个企 业应考虑的问题,也是每个造纸工程师研究的课题。 在浆内添加少量CMC也许是解决上述问题的一个 办法。
(1)实例一:在钞票纸浆内添加CMC
由于钞票纸要求的强度特高,所以在选择原料
上一般用棉纤维及商品木浆,有时也用三级棉为原 料来提高纤维强度。为进一步提高表面强度、纸页 抗张强度、撕裂度、耐折度、耐破度等,通过多年反复 试验,某钞票纸厂于2002年正式开始在钞票纸浆内 添加江阴市某化工有限公司生产的某型号CMC加 入CMC后各项指标都有大幅提高,而且对纸的印刷 适性也提高很多,由于该纸的特殊性,有关数据指标 包括工艺条件等不便公开,但浆内添加CMC己形成 工艺,在钞票纸上正常使用。
(2)实例二:CMC在山东某特种纸厂生产中的
应用。
该厂使用针叶浆+阔叶浆,有时用针叶浆+ 漂 白麦草浆生产特种纸。随着我国高速轮转印刷机及 高速商品包装机的大量引进,对原纸的质量要求,尤 其是纸的抗张强度、平滑度要求越来越高,如果纸张 的拉力低,在高速印刷时很容易断头,导致“塞车” 等毛病,当环境湿度大时,纸的拉力格外低,会严重 影响客户使用。为提高纸张拉力,常用方法是提高 针叶浆的配比,提高打浆度或降低填料的添加量。 而这样就带来了纸的匀度差、平整度差,能耗、浆耗 高的弊端,为解决这个难题,该厂于2002年使用江 阴市某化工有限公司的造纸专用CMC—举成功并 长期使用,所用CMC型号为NX 400
生产使用条件:
纸机:2 400/180长网多缸纸机;
生产纸种:30 g m2,45 g m2工业特种纸;
纤维配比:①针叶浆+阔叶浆,②针叶浆+漂 白麦草浆;
CMC加入方式:连续添加;
CMC加入地点:压力筛之后;
加入数量:每吨纸2 5 ~3 5 kg
生产实际使用效果:
在浆内添加CMC后成纸的抗张强度得到明显 提高,并且成纸灰分也提高了 2 5% ~3 5%,成纸 的平滑度、印刷性及平整度得到显著改善。由于 CMC其化学稳定性很好,浆内加入量不大,所以对 混合浆的打浆度、成纸干燥等不会有影响,从实测的数据看,在原料结构及纸机生产条件 未变的情况下,成纸的抗张强度、平滑度、灰分均有 了大幅度提高,尤其是成纸灰分在抗张强度提高了 15%~2(0%的情况下,灰分还提高了 2 5% ~3.5%, 由于灰分的提高,不透明度也提高了 5%左右。
(3)注意事项:
①由于CMC的阴性电荷比较强,在生产线上的 添加点应尽量靠近流浆箱处,并且采用连续添加的 方式;
②CMC与阳离子淀粉配合使用,比单独使用 CMC效果要好,阳离子淀粉的用量在w=0 3% ~ 0 5% (对绝干浆)之间;
③添加CMC后,混合浆的打浆度虽然没有大的 变化,但网部的脱水速度略有放慢,需要适当加大网 部真空吸水箱的真空度。
3经济效益
在浆内添加后,吨纸成本増加约72元(CMC成 本:3 kgX 20兀/kg= 60兀,阳离子淀粉:3 kgX 4 元/kg= 12元,合计:72元)。但是,在抗张强度及 不透明度提高了 20%的情况下,成纸的灰分提高了 2 5% ~3 5%吨纸用浆下降了 25 ~ 35 kg吨纸纤 维节约按30 kg计算,吨纸成本下降:30X5 = 150 (元)。两者相抵,吨纸实际成本下降:150-72=78 (元)。经济效益十分可观。
其它要求强度等指标特高的特种纸如新型饰面 原纸、卷烟纸、工业滤纸等,在浆内添加CMC都得到 了成功的应用,在此就不一一例举了。
4结束语
CMC作为特种纸的湿部添加剂,其性能得以充 分肯定,其它普通纸如上海某外资企业新闻纸纸机 上浆内添加少量CMC后,其匀度、强度得到了改善, 困扰该企业的印刷掉毛现象彻底解决了。在铜版原 纸、书写纸等纸上,理论上讲只要是想提高纸的强 度、匀度等指标,或者増加自制浆的比例,降低商品 浆的用量,达到降低成本的目的,不妨试用CMC作 为浆内添加剂,从而可达到理想的效果。我们相信 通过造纸工程师们对CMC的不断认识和应用,CMC 在造纸工业中会起到非凡的作用。