造纸用 CMC：湿部、表面施胶与涂布涂料 — 如何在 7 至 600 mPa·s 范围内选择粘度

在造纸机上，CMC 在每个加入点发挥不同的作用。在湿部，它提高纤维电荷和结合力以增加干强度，并帮助留着 AKD 施胶剂和湿强树脂等阳离子助剂；在施胶机中，它形成连续膜，提高表面强度、平滑度、油墨保持性和抗油性；在涂布涂料中，它控制保水性和流变性，并增强荧光增白剂的效果。每种作用所需的粘度各不相同，从高固含量涂布涂料的约 7 mPa·s，到成膜和增强应用的数百 mPa·s（2 % 溶液）不等。

CMC 为何适用于造纸

CMC 与其所添加的纤维具有相同的 β-1,4 葡萄糖主链，羧甲基赋予其阴离子电荷，干燥后可形成坚韧而有柔性的膜。这三种特性决定了它的用途：可附着于纤维表面；增加的电荷位点可锚定阳离子化学品；可在纸面或涂层内形成连续的膜。由于 CMC 与水结合力强，它还能控制涂布涂料或施胶膜的失水速度。

湿部：强度、留着率与施胶效率

CMC 加入纸浆后可增加纤维的阴离子电荷，改善纤维间结合，从而提高干强度。额外的电荷为阳离子助剂提供了更多吸附位点：CMC 是生活用纸和擦手纸中聚酰胺环氧氯丙烷（PAE）湿强树脂的经典阴离子搭档，并可提高 AKD 和松香施胶的留着率与效率。典型添加量为绝干纤维的 0.2–0.5 %。

电荷平衡是主要风险。未留着的 CMC 会增加白水中的阴离子垃圾，消耗阳离子助留剂并可能影响滤水。引入 CMC 时请监测阳离子需求量或 zeta 电位，并试验其相对于阳离子搭档的加入顺序，因为 CMC 在 PAE 之前或之后加入，效果不同。DS 较低的 CMC 更易附着于纤维，而 DS 较高的溶解更彻底；造纸级型号的 DS 通常为 0.7–1.0。

表面施胶：成膜、平滑度与抗油性

在施胶机或膜转移施胶机中，CMC 单独使用或与表面施胶淀粉复配使用。其成膜可提高表面强度，减少印刷时的拉毛和掉粉，使表面更平滑，封闭孔隙以改善油墨保持性和透气度，并提供有效的防油脂屏障。施胶液在施用温度下必须保持良好的运行性，因此 CMC 粘度需要与施胶液固含量一并选择：分子量越高，单位质量的成膜强度越高，但可施用的固含量也越受限制。

涂布涂料：保水性与流变性

在颜料涂布涂料中，CMC 作为保水剂和流变改性剂。它可防止水分和胶粘剂过快迁移到原纸中，否则涂层会过早固定，引起胶粘剂迁移和斑点，并影响刮刀处的运行性。它还能提高低剪切粘度以稳定涂料，并是荧光增白剂的有效载体，可提高其增白效率。保水性通常采用 ÅA-GWR 等重量法进行评价。

刮刀处剪切速率极高，涂料固含量通常在 60–70 % 左右。低粘度 CMC 可提供保水性，而不会推高高剪切粘度，因此通常采用 2 % 溶液粘度约 7–50 mPa·s 的低粘度型号。典型添加量为每 100 份颜料 0.3–1.5 份。

在 7 至 600 mPa·s 范围内选择粘度

粘度随温度升高而下降，而施胶机和涂料配料间很少在 25 °C 下运行，因此除 CMC 规格外，还应在工作温度下检查成品施胶液或涂料的粘度。对于涂布涂料，应同时测定低剪切（Brookfield）和高剪切粘度。

配制与操作要点

• 单独配制储备液，而不是将干粉直接加入涂料配料间或施胶液中。
• 将粉料分散到漩涡中或使用速溶 CMC，并在使用前使其充分水化。
• 过滤储备液，去除可能导致涂布条纹的凝胶。
• 储存的溶液需防腐，因为在温热的造纸用水中，CMC 可能被微生物和纤维素酶降解。
• 检查与同一回路中阳离子助剂的相容性，避免产生沉积物。

CMS 作为降本选择

在成本占主导时，造纸级羧甲基淀粉可承担部分工作。森泰 CMS-P（2 % 时 10–300 mPa·s，DS 0.30–0.85）用作填料稳定剂、助留剂、表面施胶剂和涂布粘结剂，并可与 CMC 复配以平衡成本与性能。

森泰能为您做什么

森泰是中国造纸学会造纸化学品专业委员会副主任委员单位，为造纸机各工段供应造纸级 CMC。PC 系列粘度可根据应用在 7 至 600 mPa·s（2 % 溶液）范围内匹配。请发送您的配浆、涂料配方或施胶机条件，造纸团队将推荐起始粘度范围，并可提供 CMS-P 作为替代或复配方案。可提供 100–300 g 免费样品。