羧甲基纤维素在表面涂布中的应用

邹志勇，张晗，王松

（中冶纸业银河有限公司，山东聊城 252600）

羧甲基纤维素在表面涂布中的应用

邹志勇，张晗，王松

（中冶纸业银河有限公司，山东聊城 252600）

羧甲基纤维素（CMC）被广泛应用于文化纸的表面施胶。目前市场上生产的涂布印刷纸普遍存在表面强度低、油墨吸收性大等问题，就此问题对CMC的应用进行了研究。结果表明，在涂料中加入CMC后，纸张表面强度由0.73 m/s左右提高到1.0 m/s以上，油墨吸收性由50%左右降低到40%左右，涂料黏度更加稳定，生产更加平稳。

羧甲基纤维素；涂布纸；表面强度；油墨吸收性

涂布纸印刷后具有色彩清晰、图像逼真和保存时间较长等优点，以至越来越受到消费者的青睐。

目前市场上生产的涂布印刷纸普遍存在表面强度低、油墨吸收性大等问题，严重制约了印刷效率的提高；同时，印刷时造成大量的油墨损失，无形中增加了生产成本。随着先进印刷设备的应用，印刷速度的不断提高，人们对涂布纸的表面强度等物理指标提出了更高的要求。

由于羧甲基纤维素（CMC）成膜性好，对留着率的提高有利，在表面施胶及助留增强方面被广泛应用。因此，我们借鉴此经验将CMC用于涂布纸的表面涂布中，主要研究和分析了CMC对纸张表面强度、油墨吸收性和涂料黏度的影响。

1 实验

1.1 原料及仪器原料主要有：CMC；油墨；分散好的涂料。仪器主要有：黏度仪；表面强度仪。

1.2 中试纸机机型及纸种

中试纸机机型为1 760 mm长网多缸造纸机，车速为330 m/min。纸种为定量80 g/m2的涂布纸。

1.3 性能检测

各分析项目均采用有关国家标准检测。

1.4 实验步骤

1.4.1 CMC的溶解

首先向CMC溶解桶中加入一半清水，开动搅拌器，将CMC缓慢加入到溶解桶中，搅拌6 h后调节CMC浓度至10%质量分数。

1.4.2 中试步骤

（1）将溶解好的CMC按工艺要求加入到制备好的涂料中，继续搅拌15 min至CMC与涂料分散均匀。

（2）搅拌完成后取样检测涂料黏度、pH和浓度等指标。

（3）跟踪测试成纸表面强度及油墨吸收性等指标的变化。

2 结果及讨论

2.1 CMC用量对成纸表面强度的影响

表1所示为CMC用量对成纸表面强度的影响。

从表1可看出，不加CMC的情况下成纸表面强度在0.8 m/s左右，涂料中加入CMC后成纸表面强度明显提高；当CMC用量在1 kg/t（纸）以上时表面强度由0.72～0.84 m/s提高到1.0 m/s以上，较好地提高了成纸印刷适性。

2.2 CMC用量对涂料黏度的影响

表2所示为CMC用量对涂料黏度的影响。

表1 CMC用量对成纸表面强度的影响

表2 CMC用量对涂料黏度的影响

从表2可看出，涂料中加入CMC后黏度明显增大；尤其吨涂料用量超过6 kg时涂料黏度由900 mPa·s左右提高到1 400 mPa·s左右。黏度增大不利于纸张的涂布干燥；因此吨涂料CMC用量控制在4 kg以下。

2.3 CMC用量对油墨吸收性的影响

表3所示为CMC用量对油墨吸收性的影响。

表3 CMC用量对油墨吸收性的影响

由表3可看出，随着CMC用量的增大，油墨吸收性降低，吨纸用量超过1.5 kg后油墨吸收性降低不明显，趋于平缓。这是由于CMC成膜性较好，有效地降低了纸张的油墨吸收，当CMC用量达到一定程度后CMC成膜性对降低油墨的吸收性达到极限。

3 结论

（1）在抄造条件及纸张涂布量不变的情况下，涂料中加入CMC后纸张表面强度明显增大，当CMC用量为1 kg/t（纸）以上时，表面强度由0.72～0.84 m/s提高到1.0 m/s以上，这得益于CMC可以提高纸张干强度的优点。

（2）CMC可以明显提高涂料的黏度，吨涂料用量超过4 kg后涂料黏度由1 000 mPa·s提高到1 300 mPa·s以上，不利于纸张的涂布生产，一般CMC用量控制在吨涂料4 kg以下。

（3）CMC成膜性较好，可以有效地降低纸张的油墨吸收性，当吨纸用量1 kg时，油墨吸收性较不加CMC时由45%以上降低到36%左右，吨纸用量超过1 kg后油墨吸收性降低效果不明显。

因此，在表面涂布中加入CMC不仅可以提高纸张的表面强度，提高纸张产品的档次，还可以降低纸张的印刷成本，为造纸厂及印刷厂带来了双赢的效果。

Carboxymethyl Cellulose in the Surface Coating Application

ZOU Zhi-yong，ZHANG Han，WANG Song
（MCC Paper Galaxy Co.，Ltd.，liaocheng 252600，China）

Carboxymethyl cellulose（CMC）is widely used in culture paper surface sizing.Currently there generally exist problems for commercial coated printing paper，such as low surface strength，high ink absorbency and so on. Aimed at the problems，the qualitative research of carboxymethyl cellulose application was carried out.The results show that after addition of CMC in coating，surface strength is increased from 0.73 m/s to 1.0 m/s，and ink absorbency is reduced from about 50%to about 40%，and coating viscosity and production are more stable.

carboxymethyl cellulose；coated paper；surface strength；ink absorbency

TS727+.3

A

1007-2225（2014）03-0024-02

邹志勇先生（1983-），工程师，技术工程部副部长；研究方向：造纸工艺的优化，新产品的推广与应用；E-mail：wangsong988@yeah.net。

宜宾纸业食品纸项目6月底试产

2014-02-14

本文文献格式：邹志勇，张晗，王松.羧甲基纤维素在表面涂布中的应用[J].造纸化学品，2014，26（3）：24-25.

宜宾纸业食品纸生产线的机械设备主要以美国、德国的先进设备原装进口为主，是全国自动化最高、技术最先进的生产线，整个生产线建筑面积约1万m2，共投资6亿元，生产线长305 m，预计6月底完工试生产，运行后年产量可达30万t。（李振远）