Analyse av funksjonelle behandlinger for spesialpapir
Under produksjonen av spesialpapir brukes ulike prosesser-sammen med inkorporering av spesifikke kjemiske tilsetningsstoffer-for å oppfylle deres distinkte funksjonelle krav. Funksjonene til disse spesialpapirene er forskjellige, og omfatter egenskaper som oljebestandighet, vannbestandighet, flammehemming og varmebestandighet. I de følgende avsnittene vil vi fordype oss i de underliggende prinsippene og metodene bak realiseringen av disse funksjonene.
▲ Olje-resistent behandling
Først er den olje-resistente behandlingen. Nøkkelen til denne prosessen ligger i bruken av fluor-holdige oljeavvisende midler. De primære bestanddelene i disse avvisende midlene er fluoralkylforbindelser-som perfluoralkyl-substituerte aminer, kvaternære ammoniumsalter og akrylater. Disse kationiske dispersjonene innføres i papirstrukturen via en "våt-ende"-tilsetningsprosess under papirfremstilling. Etter at papiret er dannet og deretter tørket under varme, ordner disse tilsetningsstoffene seg på papirfibrene for å danne et monomolekylært lag med perfluoralkylkjedene orientert utover, og forhindrer derved effektivt penetrering av oljer og fett. I tillegg kan anioniske dispersjoner påføres papiret gjennom overflateimpregnering eller overflatelimingsteknikker; Disse metodene skaper på samme måte et monomolekylært lag på fiberoverflatene, og oppnår den ønskede oljebestandige effekten.
▲ Vannbestandig-behandling
Neste er den vannbestandige-behandlingen. Parafinvoksemulsjon er et tidlig-stadium og relativt rimelig-vannavvisende-middel, vanligvis påført papiret via overflateimpregnering. Videre kan kationiske vannavstøtende midler brukes gjennom våt-tilsetning under papirfremstillingsprosessen. Imidlertid er silikonbaserte-midler de mest brukte vannavstøtende midlene. Deres vandige emulsjonsprodukter er formulert ved å inkorporere emulgatorer for å lage polysiloksanemulsjoner, som silisiumdioksid i nano{10}skala deretter tilsettes. Denne formuleringen induserer en "lotusbladeffekt" på papirets overflate, slik at vanndråper lett kan rulle av og dermed oppnå effektiv vannmotstand.
▲ Flammehemmende-behandling
La oss nå undersøke den flammehemmende-behandlingen. Det er to primære metoder for å inkorporere flammehemmere i papir: den ene innebærer å tilsette vann-uløselig fast flammehemmende-pulver til massen som fyllstoffer under papirfremstilling; den andre innebærer å introdusere vann-oppløselige flammehemmere i papirstrukturen gjennom en impregneringsprosess. Disse flammehemmere inkluderer nitrogen-baserte og bor-baserte forbindelser, samt vann-uløselige faste pulvere som aluminiumhydroksid og magnesiumhydroksid.
▲ Varme-bestandig behandling og anti-stikk-/frigjøringsegenskaper
Til slutt tar vi for oss varme-behandlinger og anti-faste/frigjørende egenskaper. For å beskytte fibre og forbedre varmebestandigheten til papir, påføres kjemisk modifiserte naturlige polymerer-som blandinger av glukomannan og nitrogen-holdige forbindelser- på papiret via belegnings-, impregnerings- eller sprøytemetoder. Dessuten brukes syntetiske polymerharpikser-som silikonharpikser og høyere-karbon-polyolefiner{10}}for å forbedre papirets termiske motstand ytterligere. Varme{12}}kjemikalier, som metallhydroksider som inneholder krystallvann, brukes først og fremst for å beskytte papirfibre mot høye temperaturer. Spesielt silikonharpikser skiller seg ut som overlegne høy-beskyttelsesmidler på grunn av den høye bindingsenergien, stabiliteten og termiske motstanden til deres Si–O-bindinger, samt deres iboende ikke-klebe- og barriereegenskaper.
Prosessen med å påføre ikke-klebende og barrierebehandlinger på papir er kritisk, og påvirker produksjonen på tvers av ulike sektorer, inkludert selvklebende etiketter og trykkfølsomt-klebende papir. Kjemikaliene som brukes i denne prosessen-kjent som slippmidler (også referert til som skrellemidler, anti-klebemidler eller muggslippmidler)-er utformet for å danne et tett lag på papirets overflate. Dette laget fungerer som en barriere, forhindrer penetrering av klebende polymerharpikser og letter dermed enkel løsgjøring. Slippmidler kommer i en lang rekke former; blant dem er silikonbaserte-slippmidler for tiden de mest brukte på grunn av deres lave toksisitet, utmerkede overflateenergi og overlegne fuktbarhet med papirsubstrater. Disse midlene er tilgjengelige i-løsningsmiddelbaserte, emulsjonsbaserte-og løsemiddel-frie formuleringer, og disse midlene gjennomgår krysskoblingsreaksjoner klassifisert som tilleggs--herdings-, kondenserings--- eller strålings--herdingstyper. Tilsetnings-herdende slippmidler viser spesielt enestående ytelse når det gjelder fullstendig herding, slippegenskaper, anti-adhesjonsevne og fleksibiliteten som tilbys i design av beleggsformulering.
▲ Behandling av impregneringsbelegg
Videre er impregneringsbelegg en viktig teknikk for å gi papir spesialiserte egenskaper, som vannmotstand og brannmotstand. Et bredt spekter av impregneringsmidler-inkludert syntetiske harpikser og syntetiske latekser-brukes til dette formålet, og typene basispapir som brukes til impregneringsbelegg varierer betydelig. Uavhengig av den spesifikke typen papir som brukes, må den imidlertid tilfredsstille et sett med spesifikke ytelseskriterier:
① Grunnpapiret må ha tilstrekkelig våtstyrke til å forhindre riving eller brudd under impregneringsprosessen; følgelig velges tremasse med lang-fiber vanligvis for denne applikasjonen.
② Grunnpapiret må også ha utmerket absorberingsevne for å lette effektiv penetrering av impregneringsmidlet. Samtidig, for å bevare de iboende egenskapene til basispapiret, er limbehandling vanligvis utelatt; videre holdes graden av massedannelse, pressing og kalandrering alle på relativt lave nivåer.
La oss deretter undersøke i detalj de ulike typene impregneringsmidler og deres respektive anvendelser. Først er harpiks-baserte impregneringsmidler-inkludert fenolharpikser og melamin-formaldehydharpikser-som gir det impregnerte papiret en rekke egenskaper som vannmotstand, oljebestandighet, slitestyrke og elektrisk isolasjon; disse er mye brukt i felt som dekorative papirer og laminerte kompositter. For det andre er lateks-baserte impregneringsmidler-som styren-butadienlatex og neoprenlatex-som forbedrer den indre styrken og slitestyrken til papirarket, noe som gjør dem egnet for spesialiserte bruksområder som sikkerhetspapir og underlagspapir i trefiner. I tillegg finnes det olje- og parafin-baserte impregneringsmidler-som tørkende oljer og parafinvoks-som gir utmerket vannbestandighet, fuktighetsbestandighet, høy strekkstyrke og gjennomsiktighet til papiret; disse brukes ofte i emballasjepapir som er utviklet for å være olje-tett, vann{16}}og fuktsikkert-.
Når det gjelder selve impregneringsprosessen, brukes vanligvis en grunne-brett-senketank, der både nedsenkingsvalsen og tanken er laget av rustfritt stål for å forhindre korrosjon. Nipprullene består av en gummirulle og en forkrommet-rulle, med justerbare trykkinnstillinger; dessuten gjennomgår gummivalsen en slippbehandling for å forhindre at lateksen fester seg til overflaten. Før det kommer inn i tørkeseksjonen, forvarmes det impregnerte papiret med fjern-infrarød stråling for å forhindre at det fester seg til tørkesylinderne. Samtidig utsettes også den første sylinderen i tørkeseksjonen for en slippbehandling for å sikre at papiret glatt kan skrelles vekk.
