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CMC在颜料涂布中的应用

CMC在颜料涂布中的应用
   羧甲基纤维素钠已广泛的应用于纸和纸板的颜料涂布中,包括刮棒涂布、气刀涂布、刮刀涂布、计量薄膜涂布等涂料的配料中。CMC的作用为控制、调节涂料的流变性、保水性、涂布作业的运行性以及其他辅助作用等都是非常重要的。

一、CMC在颜料涂布中的功能:
1、提高涂料的稳定性;
2、调节涂料的保水性;
3、调节涂料的粘度;
4、高的粘结效率,CMC本身就是一种粘合剂;
5、分散剂,良好的分散作用,使涂层更加均匀分布;
6、增白剂的载体,对光学增白剂有高的保留率;
7、刮刀的润滑剂。

稳定性
   刮刀涂布大量使用后,涂布机的车速日益提高,对涂料的稳定性与运行性的要求也提高了,CMC可以提高化学和机械的稳定性,这两者都将影响涂布机的运行情况。
保水性
   涂料的保水性通常指涂于纸面的涂料保持其中游离水而不逸去的能力。涂料的保水性是生产高质量涂布纸和纸板的一个至关重要的指标,是提高涂布效率和质量的关键。纸张是一种多孔性的吸水性材料,因此,纸张会从含有溶解性的胶粘剂的涂料中吸入一些水分,涂料的保水性较高,纸吸水就较少,胶粘剂迁移也少:如果保水性太低,就会出现一系列的问题:涂布条痕,胶粘剂迁移,涂料流变性不好控制,增加纸页断头次数等。
流变性能
   含有CMC的涂料呈现假塑性(剪切变稀薄),这正适合高速刮刀涂布的要求,有优良的保水性能,在涂布机上有良好的运行性能。且流变性能通常不受胶乳种类和用量的影响。当CMC的品种和用量变化时,可以控制和调节涂料粘度。

二、CMC-IL10-50的性能(通过江苏省造纸学会的鉴定,中国造纸研究所鉴定)
  
公司经过三年多时间的研制,会同国内众多造纸专家和教授,结合国外多家造纸用CMC的试验分析,开发了IL10-50系列于造纸行业的CMC,产品性能已达到国外同类产品先进水平。

1、与国外相应产品比较:
涂料性能

CMC
固含量%
PH值
粘度CPS%25°C 60rpm
触变指数
保水值
25°C
30°C
40°C
IL10
Cellogen-7A
IL20
IL50
FF5G
FF10G
64.26
64.07
64.16
64.39
64.30
64.68
8.84
8.86
8.86
8.86
8.86
8.84
2765
2710
2870
3160
2380
2490
1.69
1.73
1.83
1.78
1.88
1.87
26
32
35
29
27
27
17
19
26
19
21
20
9
10
12
9
11
11

注:其中IL10、IL20、IL50为威怡化工(苏州)有限公司产品;Cellogen-7A为日本产品;FF5G、FF10G为芬兰产品。

结论:
(1)CMC的4%水溶液粘度IL50最大,IL10与IL20相当,小于FF10G,稍大于Cellogen-7A,FF5G最小。
(2)FF5G、FF10G和IL20样品涂料的流变性比其它三种CMC的稍好。
(3)无论在低温(25°C)还是高温(40°C)下,IL20产品具有最好的保水性能;FF5G、FF10G二者保水性相近,且在低温(25°C)情况下保水性一般,但在较高温度(30-40°C)时它的保水性要比IL20外的其它三种产品好;Cellogen-7A、IL50、IL10三种CMC的保水性能依次稍差。
2、IL10、Cellogen-7A在不同浓度下粘度变化情况

三、CMC在颜料涂布上的作用
1、增加纸张的强度,提高纸张耐磨性,降低印刷过程中掉毛倾向;
2、保护施胶剂(松香、AKD等),使施胶剂能非常均匀和有效地分布在纤维中;
3、具有助留剂的作用,与纤维和填料有亲和作用;
4、改善纸张的透气度和控制卷曲;
5、增加纸张的亮度和光泽度;
6、提高油和油墨的留着性。

四、品种适用范围和添加量(仅作参考)
1、铜版纸
固含量高(55-60%),车速快(400-1000米/分左右),可考虑选用IL10或IL20,用量0.35-1.0%; 固含量低(35-50%),车速较低(100-400米/分),可选用IL30,用量0.35-1.0%。
2、涂布板纸 涂布板纸品种多,原料配比差异大,原纸吸收性能不一,根据不同涂料固含量,不同车速进行选择CMC的品号和添加量(0.35-1.5%)。


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