造紙廠羧甲基纖維素:行業(yè)高效助劑的關(guān)鍵力量
羧甲基纖維素(CMC)作為纖維素醚類的重要成員,在造紙工業(yè)中的地位日益凸顯。憑借其良好的水溶性、粘結(jié)性能和纖維親和力,CMC已成為提升紙張性能和優(yōu)化紙機(jī)運(yùn)行不可或缺的化學(xué)助劑之一。
本文將圍繞造紙廠中羧甲基纖維素的功能特點(diǎn)、實(shí)際應(yīng)用、添加方式、常見(jiàn)誤區(qū)以及選型建議等方面進(jìn)行全方位解析。
一、羧甲基纖維素的基本性能
羧甲基纖維素是由天然纖維素通過(guò)醚化改性后得到的一種陰離子型高分子聚合物,其水溶液呈現(xiàn)出良好的流變性、增稠性和成膜能力。它在造紙過(guò)程中主要起到以下幾種作用:
增強(qiáng)纖維結(jié)合力:CMC能與紙漿中的纖維形成氫鍵,提高紙張的抗張強(qiáng)度、撕裂度和耐折性;
改善保水性:可有效提升濕紙頁(yè)的保水能力,穩(wěn)定紙機(jī)運(yùn)行;
調(diào)節(jié)流變性能:優(yōu)化漿料在紙機(jī)中的流動(dòng)性和均勻性;
提高成品紙品質(zhì):增強(qiáng)表面平滑性、改善施膠效果、降低透印和掉粉掉毛現(xiàn)象。
二、造紙工藝中CMC的具體應(yīng)用場(chǎng)景
1.濕部添加
在紙機(jī)的濕部工藝中,CMC作為纖維間的“橋梁”,通過(guò)其高分子鏈在纖維之間形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),提高纖維網(wǎng)的結(jié)合力。其典型用量為每噸絕干漿4~8kg,根據(jù)紙種及強(qiáng)度要求可作適當(dāng)調(diào)整。
2.表面施膠劑
CMC也廣泛用于表面施膠工藝,取代部分傳統(tǒng)施膠劑,如淀粉、AKD等,起到提升抗水性、改善表面印刷適性等作用。添加量一般為紙張絕干重量的0.5%~2%。
3.涂布涂料改性劑
在造紙涂布中,CMC有助于提高涂布層的均勻性、保水性及涂層結(jié)合力,常用于高檔文化紙、特種紙、銅版紙等。其在涂布液中的添加比例通常為0.3%~1.5%。
三、不同紙種對(duì)CMC的使用需求
紙種類型推薦CMC粘度推薦取代度(DS)添加方式
文化用紙800–1500mPa·s≥1.0濕部、施膠
包裝紙(瓦楞等)3000–6000mPa·s0.8–1.0濕部、涂布
衛(wèi)生紙/生活用紙1500–2500mPa·s0.7–0.9濕部
特種紙(茶包、濾紙)≥15000mPa·s≥1.2表面施膠、改性涂布
四、使用羧甲基纖維素的注意事項(xiàng)
控制添加量:過(guò)量使用CMC可能導(dǎo)致漿料粘度過(guò)高,影響紙機(jī)脫水效率;
預(yù)溶解均勻:使用前應(yīng)在60℃以下溫水中充分溶解,并通過(guò)篩網(wǎng)過(guò)濾,以避免結(jié)塊;
注意與其它助劑的配伍性:如陽(yáng)離子助劑、PAM等,應(yīng)充分測(cè)試其協(xié)同效果,避免化學(xué)反應(yīng)或沉淀;
選型精準(zhǔn):不同工藝段適用不同粘度與取代度的產(chǎn)品,選型不當(dāng)會(huì)影響紙張質(zhì)量和機(jī)器穩(wěn)定性。
五、選擇優(yōu)質(zhì)CMC產(chǎn)品的核心標(biāo)準(zhǔn)
取代度(DS):影響其水溶性與性能表現(xiàn),建議選用DS≥0.9的產(chǎn)品;
粘度控制:根據(jù)目標(biāo)紙種和使用方式調(diào)整,避免出現(xiàn)操作不穩(wěn)定;
純度與雜質(zhì)控制:高純度產(chǎn)品能減少紙面斑點(diǎn)與雜質(zhì),提高紙品等級(jí);
溶液穩(wěn)定性:不易析出、不沉淀是判斷CMC質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要依據(jù)。
六、造紙廠為什么越來(lái)越多選擇羧甲基纖維素?
相較于傳統(tǒng)的植物膠或合成聚合物,CMC具有以下優(yōu)勢(shì):
天然來(lái)源,綠色環(huán)保:來(lái)自天然植物纖維,經(jīng)改性后更適合現(xiàn)代環(huán)保標(biāo)準(zhǔn);
使用靈活,適配性強(qiáng):可根據(jù)不同紙種與紙機(jī)條件定制不同粘度、取代度;
綜合成本低:雖然單位成本略高,但提高紙張性能、降低返工率,綜合成本更低;
有利于高速紙機(jī)運(yùn)行:良好的保水性和流變控制,確保紙頁(yè)均勻成型。
七、結(jié)語(yǔ):把握造紙化學(xué)品趨勢(shì),從優(yōu)化CMC應(yīng)用開始
羧甲基纖維素作為造紙行業(yè)中不可或缺的功能助劑,不僅有助于提升紙張質(zhì)量,還能顯著改善造紙工藝流程。隨著綠色生產(chǎn)、功能紙張需求的提升,對(duì)高性能CMC產(chǎn)品的需求也將持續(xù)增長(zhǎng)。
在選材、使用與工藝配套中精準(zhǔn)掌握CMC的核心技術(shù)參數(shù),是造紙廠提升競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵一步。通過(guò)科學(xué)使用羧甲基纖維素,為造紙企業(yè)帶來(lái)更高效、更環(huán)保、更穩(wěn)定的生產(chǎn)解決方案。