浅谈羧甲基纤维素钠在纸机湿部运用

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1　湿部增加CMC对纸机运转和纸张质量有那些优点
　　(1)CMC是一种杰出的涣散剂。经溶解成胶体溶液的CMC参加到纸浆悬浮液中之后非常简单与纸浆纤维和填料粒子亲和,而使本已具有负电荷的纸浆纤维和填料粒子的负电性增加了,依据带有同种电荷粒子彼此排挤的原理,纸浆悬浮液中的纤维和填料便可取得更均匀的涣散。反映到纸页成形上,便是改进了纸页的匀度。一起改进匀度也是进步纸张物理强度的路径之一。
　　(2)CMC进入湿部纸猜中后,经过其羧甲基与纤维上的羟基发作化学水合效果,增强了纤维间的键合力,再经过纸机后续各道抄造工序的物理加工,纤维间的结合力便会取得大幅度进步。其效果将直接反映到纸页的简直一切物理强度目标的进步上。
　　(3)CMC具有浆内施胶功用。它不只本身能给纸页带来必定的施胶度,并且它是松香胶和AKD等施胶剂的保护胶体,能够推进它们涣散成极小的粒子均匀地分布到纤维上,推迟AKD的水解速度,下降其水解废物污染体系的可能性。
　　(4)因为CMC极易与细微纤维及填料粒子亲和,假如能挑选恰当的阳离子助剂与之配伍运用将能取得显着的成效协同效应,不只能进步纸机的单程藏着率,并且会彼此推进进步助剂本身的藏着率,使助剂成效更加显着。


　　2　哪些纸种适宜在湿部增加CMC
　　从理论上讲,一切存在匀度缺点,物理强度(如外表强度、裂断长、撕裂度、耐折度、耐破度等)缺点的纸都能够经过在纸机湿部增加CMC加以改进,纸机单程藏着率低下或欲进步在用的某些贵重的阳离子助剂(如阳离子型湿强树脂)的藏着率时,均可运用CMC。但从我了解的用户群所触及的商品来讲,首要仍是一些特种纸和纸板。
　　如装修纸、地图纸、证券纸、水松纸、卷烟纸、卫生纸、餐巾纸、制鞋用纸板、过滤纸板和餐饮具的模压成型等,也有在新闻纸和胶板纸中用得适当成功的比方。CMC的报价在造纸化学品中相对较高,而特种纸和纸板的附加值高,运用少数的CMC来提升其质量是非常值得的。而关于那些大路货商品是不是值得选用,那就需求先权衡利弊再行决议。


　　3　怎么挑选适宜你运用的CMC规格型号为了取得杰出的运用效果,湿部增加用的CMC应予挑选的榜首目标当然是替代度。一般造纸用CMC的替代度操控在0.40～0.90之间。替代度越高,其替代均匀性相对会好些,溶解性也会好些,但其负电荷带着得更多。高替代度的商品多用作涣散剂,悬浮剂;用到纸张涂布上作涂料保水剂的CMC其替代度为0.70～0.80就足够了;用作外表施胶剂的CMC,其替代度操控0.60～0.75就能够满足需求。但关于湿部增加用的CMC来说,则应运用低替代度商品。
　　因为纤维和填料粒子一般都带着有必定量的负电荷,再由CMC带入许多的负电荷对纸机安稳运转晦气。即便选用其他阳离子型助剂与之配伍运用,但因为这些阳离子型助剂一般所带着的阳电荷较弱,所以不宜运用高或较高替代度的CMC作为湿部增加剂。
　　其非必须思考的要素是CMC的粘度(这篇文章所触及的CMC粘度均为ｗ=2%CMC溶液,在25±0.5℃时,用同济大学产ＮＤＪ-79型粘度计测定的)。CMC的粘度是随其分子聚合度的增加而进步。聚合度与其粘接强度、成膜性、桥联效果等特性之间存在着必定的正相关。在许多的纸料悬浮液中参加很少数的CMC,很自然挑选粘度高些的商品。终究挑选何种粘度为宜,则与你的用法、用量、所产纸种有必定联系。
　　用于湿部增加的CMC一般在400～800ｍPa·s粘度规划内挑选。在此粘度规划的CMC简直适用于一切的纸种,但在一些需求高强度的特种纸板和模制餐饮具的出产中选用粘度800～1000ｍPa·s的CMC效果会非常好些,这一点已得到上海、杭州、沈阳等地几个厂家的实例印证。当然也不是越高越好,粘度太高就不易操作。


　　4　如何挑选配伍助剂
　　CMC是一种带有适当强负电性的造纸化学品,能够运用其这一特性来涣散纤维和填料以改进纸张匀度并进步浆内施胶效果。但事物总是有它的两面性。假如在挑选其它配伍助剂时处置不妥,就会带来一些不想呈现的负面效果,如纸机单程藏着率会有所下降或呈现某些纸病。为了让CMC作为湿部增加剂的各项优胜功能充沛发挥出来,依据运用经验能够确认,在大多数情况下CMC与替代度在0.033以上的中、高替代度(用于造纸业的阳离子淀粉的替代度一般在0.01～0.07规划内)阳离子淀粉配伍运用能取得极好的协同效应。较高替代度的阳离子淀粉带有较丰厚的阳电荷,有利于此刻湿部的化学电位平衡,首要使CMC和阳离子淀粉本身取得了抱负的网上留存然后也推进了它们各自亲和的纤维和填料粒子的留存。这儿选用的阳离子淀粉是助留型的,而增强的职责则首要是由CMC来承当。
　　这时阳离子淀粉的增加量应比CMC多些,但一般不超越绝干浆的1%(质量分数)。关于那些需求有高湿强的纸种,一般需求在湿部增加阳离子湿强树脂,此刻若能适当参加一些CMC,则阳离子湿强剂的藏着率将比单用时进步40%以上,强强联合的成果,可使其各自的优势都得到较好的发挥。CMC能与阳离子湿强树脂发生交联,让它们配伍运用优点许多,格外适用的纸种前面已列举过。同一台纸机的湿部,除了特殊需求,一般运用的助剂不用过于杂乱,否则会引出一些费事。
　　如某用户在运用阳离子湿强剂、CMC的一起还运用着阴离子聚丙烯酰胺(ＡＰＡＭ)和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),成果纸页上呈现斑驳并有糊网表象,经查才晓得是未溶解好的ＡＰＡＭ闯的祸。助剂种类用得过多,除了会因精力上照顾不周导致费事外,还易造成增加点的错位,影响运用效果,也不经济。


　　5　CMC的用量和增加方位湿部增加CMC的量取决于你对商品的某些弱势目标改进的期望值。一般用量规划是每吨绝干浆4～8Kg,用量最低的是卷烟纸,为每吨绝干浆2Kg,用量最高的是装修纸和过滤纸板、鞋用纸板,每吨绝干浆8Kg,并且各家也不近一样。一般可从每吨绝干浆5Kg摆布试起,筛选出最适宜自个的用量。
　　CMC的增加方位根本都是加在成浆池或未叩浆池中。CMC仍是一种优秀的打浆剂。你能够选用粘度适中(400～600ｍPa·s,对比易溶解)的CMC按预订增加量直接以粉末或颗粒状况涣散撒入未叩浆池中,借螺旋推进器的拌和动力推进溶解,也能够将已预溶好的CMC胶液(质量分数为1%摆布)淋参加未叩浆池,经20～30ｍｉｎ后即可进行打浆。
　　加在成浆池时,一般是在配浆时与松香胶、增白剂、染色剂等一些阴离子助剂分别计量,但可同槽参加。关于酸性造纸技术来说,为了不致于过早蒂构成酸性环境,矾土应放到冲浆泵入口处或更后一点的方位参加。并且阳离子淀粉或阳离子湿强剂应先于矾土参加,一般挑选在高位箱。假如还有用CPAM的则CPAM最适宜的参加方位应该在旋翼筛出口后面离脉冲衰减器5ｍ摆布的当地,或小纸机的稳位箱。酸性造纸的ｐＨ值不宜操控过低,ｐＨ<4.8时对CMC运用有晦气影响。


　　6　CMC的溶解操作
　　CMC在增加时有直接参加原粉或颗粒的,但不管作何种用处,大都是将CMC预溶成必定浓度的胶体溶液备用(惟特高固含涂布直接用固体而不预溶)。用作湿部增加时,一是因为其粘度适当高,溶解相对难些,浓度高时时刻也长;二是低浓度的CMC胶液易与纸浆悬浮液均匀混合,所以在备有大溶解槽时,可直接溶解成ｗ=1%以下的溶液放到贮槽备用。假如溶解槽较小,则溶解的胶液浓度相对能够高些,比方ｗ=2%～2.5%然后再稀释到ｗ=0.5%～1.0%备用。稀释时需求拌和,稀释加料完后再拌和十几分钟就能够静置备用了。CMC的机械安稳性好,所以溶解时期待较高的拌和速度以利非常好地涣散溶解。一般转速可操控在360～720ｒ/ｍｉｎ,溶解完后可停止拌和。
　　过去国内只能出产粉末状CMC,较难溶解,如今为了在质量上与世界名牌接轨,国内已有安徽国昌物资再生运用有限公司,江阴恒达化工有限公司等多个CMC出产厂家正在活跃与国内造粒配备公司协作攻关,他们都力求能在较短的时刻内出产出与世界名牌外形和内涵质量根本一样的速溶颗粒状CMC。关于溶解设备的“大”与“小”是应与造纸机规划相对比而言的。CMC既能溶于热水,也能溶于冷水,以50～70℃热水溶解最为适宜。加料时应留意涣散缓慢地参加,不宜倾倒加料,避免结团成块,推迟溶解速度。条件差的小厂乃至能够用非金属容器浸泡数小时至十几小时,偶然人力拌和几下,就可溶成胶液,然后在运用前用水在拌和下调理至所需浓度即可。


　　7　一个值得讨论的风趣论题
　　能出产出替代度D·S>1.5的CMC家常便饭,但要出产出D·S<0.5而其溶液中不含游离纤维的CMC可不那么简单。假如设备条件较差,技术条件操控稍不到位,即便出产出来的CMCD·S超越了0.6,其溶液中细微游离纤维仍然会存在,并且能显着影响到溶液的折光率和透明度。用作纸机湿部增加剂的CMC应较少地给体系带入负电荷,也就是说它应是较低替代度的商品。
　　一般以为一个高质量的商品,其溶液外观应该是高透明度和很少乃至人眼调查不到的水不溶物。但这是低替代度商品所难以达到的。这儿就发生了一个商品技术目标上的对立。由材料悟到,其实保留在溶液中的少数的游离纤维都是些经羧甲基化改性了的低替代度(D·S<0.2)棉纤维。
　　这种改性了的棉纤维具有比经碱处置过的棉纤维非常好的拉伸强度、耐热性、防皱性、染色性。羧甲基基团进一步反应还能够得到阻燃性和防菌性。因为经羧甲基改性的棉纤维有许多优胜性,诱使人类不断地在探究将其引进纺织工业中以省掉脱浆和丝光技术以便取得一种对比完满的布料。这也说明CMC中存在的很少数的游离纤维是一种功能优秀的纤维,带入纸猜中有利无弊。
　　何况,与可溶性CMC的量比起来,其所占份额微乎其微。因而,在权衡CMC的质量目标时,就能够要点杰出,关于湿部用CMC而言,较低替代度是撑持运用成功的一个重要要素。低替代度的CMC出产本钱较低,商品的报价也相应低些,这能够下降助剂运用本钱。所以,我建议不妨换一种思想方式来看待湿部用CMC溶液中存在的少数游离细微纤与其质量的联系。



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chenhaijunsjy

很全面，也很详细，感谢分享