Den funksjonelle realiseringen av spesialpapir under produksjon er avhengig av spesifikke prosesser og kjemiske tilsetningsstoffer. For eksempel, i olje-avvisende behandlinger, inkorporeres fluor-holdige midler-som perfluoralkyl-substituerte aminer, kvaternære ammoniumsalter og akrylater- i papiret enten gjennom intern tilsetning til massen under papirfremstilling eller via overflateimpregnering. Under det påfølgende oppvarmings- og tørketrinnet danner disse tilsetningsstoffene et monomolekylært lag på papirfibrene med perfluoralkylgruppene orientert utover, og forhindrer derved effektivt olje i å trenge inn i papiret.
Når det gjelder vann-avstøtende behandlinger, er parafinemulsjon et tidlig-stadium og relativt billig-vannavstøtende-middel, vanligvis påført papiret via overflateimpregnering. Silikoner representerer imidlertid den mest brukte klassen av-vannavvisende midler; deres vandige emulsjonsformuleringer-forsterket ved tilsetning av emulgatorer og nanoskala silika-induserer en "lotusbladeffekt" på papiroverflaten, slik at vanndråper lett kan rulle av papiret.
Flammehemmende-behandling utgjør et annet kritisk aspekt ved spesialpapirproduksjon. Flammehemmere kan introduseres som vann-uløselige faste pulvere tilsatt direkte til massen under papirfremstilling, eller som vann-oppløselige midler inkorporert i papiret gjennom impregneringsprosesser. Når papiret er tørket og ferdig, gir disse flammehemmende stoffene materialet brannhemmende-egenskaper.
Når det gjelder varme-behandlinger, forbedres papirets ytelse i høye-temperaturmiljøer ved bruk av kjemisk modifiserte naturlige polymerer-som blandinger av glukomannan og nitrogen-holdige forbindelser-så vel som syntetiske polymerharpikser, inkludert silikonharpikser og polyolefinharpikser. Blant disse viser silikonharpikser eksepsjonell ytelse; den høye bindingsenergien til deres Si-O-bindinger gjør harpiksen svært stabil og motstandsdyktig mot nedbrytning, og gir derved enestående varmebestandighet til materialet.
Funksjonell realisering av spesialpapir
Olje-avvisende behandling
Under produksjonen er den funksjonelle realiseringen av spesialpapir avhengig av spesifikke prosesser og kjemiske tilsetningsstoffer. For eksempel, i olje-avvisende behandlinger, inkorporeres fluor-holdige midler-som perfluoralkyl-substituerte aminer, kvaternære ammoniumsalter og akrylater- i papiret enten gjennom intern tilsetning til massen under papirfremstilling eller via overflateimpregnering. Under det påfølgende oppvarmings- og tørketrinnet danner disse tilsetningsstoffene et monomolekylært lag på papirfibrene med perfluoralkylgruppene orientert utover, og forhindrer derved effektivt olje i å trenge inn i papiret.
Vanntettingsbehandling
På samme måte involverer vanntettingsbehandling ulike prosesser og kjemiske midler. Parafinemulsjon er et tidlig-stadium, lav-vanntettingsmiddel som påføres papir via overflateimpregnering. Silikoner er derimot de mest brukte vanntettingsmidlene; deres vandige emulsjonsprodukter-formulert med emulgatorer og nanoskala silika-skaper en "lotusbladeffekt" på papiroverflaten, slik at vanndråper lett kan rulle av.
Flammehemmende behandling
Flammehemmende behandling er et kritisk trinn i produksjonen av spesialpapir. Flammehemmere kan introduseres som vann-uløselige faste pulvere tilsatt til massen under papirfremstillingsprosessen, eller som vann-oppløselige midler påført papiret via en impregneringsprosess. Når papiret er tørket, gir disse flammehemmende stoffene materialet flammehemmende-egenskaper.
Varmemotstandsbehandling
For å forbedre papirytelsen i miljøer med høye-temperaturer, brukes naturlige og syntetiske polymer-baserte kjemikalier for å øke varmebestandigheten. Dette involverer kjemisk modifiserte naturlige polymerer-som blandinger av glukomannan og nitrogen-holdige forbindelser-så vel som syntetiske polymerharpikser, som silikonharpikser og polyolefiner. Blant disse skiller silikonharpikser seg ut for sin eksepsjonelle varmebestandighet og -ikke-klebende egenskaper, tilskrevet den iboende stabiliteten til deres Si-O-bindinger.
Papirets varmebestandighet og ikke-faste/frigjøringsegenskaper
Varmebestandige midler
Silikonharpikser utmerker seg som varmebestandige-beskyttelsesmidler for papirfibre. Den høye bindingsenergien til deres Si-O-bindinger gjør harpiksen svært stabil og motstandsdyktig mot nedbrytning, og gir derved enestående varmebestandighet til materialet. Videre har silikonharpikser utmerkede ikke-klebende og frigjørende egenskaper-en egenskap som er spesielt viktig i papirbehandlingsapplikasjoner.
Ikke-Stick-/utgivelsesagenter
Ikke-klebe- og slippbehandlinger utgjør en sentral prosess i papirproduksjon. Disse behandlingene brukes først og fremst i produksjonen av blant annet selvklebende etikettpapir, trykkfølsomt-klebende papir, komposittfrigjøringspapir for dekorative materialer, frigjøringspapir for syntetisk lær og frigjøringspapir for medisinsk diagnostisk utstyr. Gjennom disse behandlingene får papiret de nødvendige ikke-klebe- og frigjøringsevnene for å møte de ulike kravene til ulike applikasjoner. Spesielt er silikon-baserte frigjøringsmidler mye brukt for non-behandlinger på grunn av deres iboende kjemiske stabilitet.
Impregnerings- og belegningsprosess
Krav til grunnpapir
I impregnerings- og belegningsprosessen må basispapiret ha tilstrekkelig våtstyrke for å forhindre brudd eller riving under impregneringstrinnet; følgelig velges vanligvis lang-tremasse. Grunnpapiret bør ha utmerket absorberingsevne for å sikre grundig opptak av impregneringsmidlet; videre forblir den umålt, og graden av massedannelse, pressing og kalandrering holdes relativt lav.
Typer og anvendelser av impregneringsmidler
Impregneringsmidler kommer i et bredt utvalg, inkludert harpiks, latekser, oljer og parafinvoks. Ulike midler gir spesifikke egenskaper, noe som gjør dem egnet for ulike papirapplikasjoner. For eksempel gir harpiks-baserte impregneringsmidler-som fenolharpikser og melamin-formaldehydharpikser-papir egenskaper som vannmotstand, oljebestandighet, slitestyrke og elektrisk isolasjon, noe som gjør dem ideelle for dekorativt papir og laminert komposittpapir. Lateks-baserte impregneringsmidler-som styren-butadienlatex og neoprenlatex{10}}forbedrer den indre styrken og slitestyrken til papirarket, og finner anvendelse i spesialisert sikkerhetspapir og baksidepapir av trefiner. Olje- og parafin-baserte impregneringsmidler gir derimot utmerket vannbestandighet, fuktighetsbestandighet og gjennomsiktighet, noe som gjør dem egnet for olje-bestandig, vann-og fuktbestandig-emballasjepapir.
Prosessutstyr
I impregnerings- og belegningsprosessen inkluderer nøkkelutstyrskomponenter impregneringstanken, tørkesylinderseksjonen og klemrullene. Både impregneringsrullene og tanken er konstruert av rustfritt stål for å sikre rustmotstand og holdbarhet. Klemvalseenheten består av en gummirulle og en forkrommet rulle; trykket mellom dem er justerbart, og gummivalsen krever en slippbehandling for å forhindre at lateksen fester seg til overflaten. Vanlig utstyr som brukes i impregneringsprosessen-som grunne-panneimpregneringstanker og tørkesylindere-må utformes med holdbarhet og ikke-klebeegenskaper i tankene for å sikre en forlenget levetid.