Eripaberite funktsionaalsete töötluste analüüs
Spetsiaalsete paberite tootmisel kasutatakse erinevaid protsesse -koos spetsiifiliste keemiliste lisandite lisamisega-, et täita nende erilisi funktsionaalseid nõudeid. Nende eripaberite funktsioonid on mitmekesised, hõlmates selliseid omadusi nagu õlikindlus, veekindlus, leegiaeglustus ja kuumakindlus. Järgmistes osades süveneme nende funktsioonide realiseerimise aluseks olevatesse põhimõtetesse ja metoodikatesse.
▲ Õlikindel{0}}töötlus
Esiteks on õli{0}}kindel töötlus. Selle protsessi võti seisneb fluori-sisaldavate õlitõrjevahendite kasutamises. Nende repellentide põhikoostisosad on fluoroalküülühendid -nagu perfluoroalküül-asendatud amiinid, kvaternaarsed ammooniumisoolad ja akrülaadid. Need katioonsed dispersioonid viiakse paberistruktuuri paberi valmistamise ajal "märja otsaga" lisamisprotsessi kaudu. Pärast paberi moodustumist ja järgnevat kuumuse käes kuivatamist asetuvad need lisandid paberikiududele, moodustades väljapoole suunatud perfluoroalküülahelatega monomolekulaarse kihi, takistades seeläbi tõhusalt õlide ja rasvade läbitungimist. Lisaks saab paberile kanda anioonseid dispersioone pinna immutamise või pinna liimimise tehnikate abil; need meetodid loovad samamoodi monomolekulaarse kihi kiupindadele, saavutades soovitud õlikindla{10}efekti.
▲ Veekindel-töötlus
Järgmine on veekindel töötlemine-. Parafiinvaha emulsioon on varajases-järgus ja suhteliselt odav -kulu-vetthülgav aine, mida tavaliselt kantakse paberile pinna immutamise teel. Lisaks saab katioonseid vetthülgavaid aineid kasutada paberitootmisprotsessis märg{6}}otsa lisamise teel. Silikoon{8}}põhised ained on aga kõige laialdasemalt kasutatavad vetthülgavad ained. Nende vesiemulsioonitooted valmistatakse emulgaatorite lisamisega, et luua polüsiloksaanemulsioone, millele seejärel lisatakse nano{10}skaala ränidioksiid. See koostis kutsub esile "lootoselehe efekti" paberi pinnal, võimaldades veepiiskadel kergesti maha veereda ja seeläbi saavutada tõhusa veekindluse.
▲ Leegiaeglustav{0}töötlus
Uurime nüüd leegiaeglustajat-. Leegiaeglustite paberisse lisamiseks on kaks peamist meetodit: üks hõlmab vees -lahustumatu tahke leegiaeglusti-pulbri lisamist paberimassile täiteainetena paberi valmistamise ajal; teine hõlmab vees-lahustuvate leegiaeglustite viimist paberistruktuuri immutusprotsessi kaudu. Need leegiaeglustid hõlmavad lämmastiku-- ja boori-põhiseid ühendeid, aga ka vees-lahustumatuid tahkeid pulbreid, nagu alumiiniumhüdroksiid ja magneesiumhüdroksiid.
▲ Kuumus{0}}vastupidav töötlus ja kleepumisvastased/{1}}vabanemisvastased omadused
Lõpetuseks käsitleme kuuma{0}}vastupidavaid töötlusi ja kleepumisvastaseid/vabanemisvastaseid -omadusi. Kiudude kaitsmiseks ja paberi kuumuskindluse suurendamiseks kantakse paberile katmise, immutamise või pihustamise teel keemiliselt modifitseeritud looduslikke polümeere, -nagu glükomannaani ja lämmastikku{4}}sisaldavate ühendite segud-. Lisaks kasutatakse paberi soojustakistuse edasiseks parandamiseks sünteetilisi polümeervaikusid, -nagu silikoonvaike ja kõrgema -süsiniku-ahelaga polüolefiine{10}}. Soojust hajutavaid kemikaale, nagu kristallvett sisaldavad metallhüdroksiidid, kasutatakse peamiselt paberikiudude kaitsmiseks kõrgete temperatuuride eest. Eelkõige paistavad silikoonvaigud silma suurepäraste kõrgel temperatuuril{14}}kaitsevahenditena tänu nende Si-O sidemete suurele sideenergiale, stabiilsusele ja termilisele takistusele, samuti nendele omasetele mittenakkumis- ja tõkkeomadustele.
Paberile mittekleepuva ja barjäärilise töötlemise protsess on kriitiline, mõjutades tootmist erinevates sektorites, sealhulgas isekleepuvad etiketid ja survetundlikud kleepuvad paberid. Selles protsessis kasutatavad kemikaalid -tuntud kui eraldusained (mida nimetatakse ka kooruvateks aineteks, kleepumisvastasteks aineteks või vormist vabanevateks aineteks)- on loodud moodustama paberi pinnale tiheda kihi. See kiht toimib barjäärina, takistades kleepuvate polümeervaikude läbitungimist ja hõlbustades seeläbi hõlpsat eemaldamist. Vabastusaineid on väga erinevates vormides; nende hulgas on praegu kõige laialdasemalt kasutatavad silikoon-põhised eraldusained tänu nende madalale toksilisusele, suurepärasele pinnaenergiale ja suurepärasele märguvusele paberist substraatidega. Need ained, mis on saadaval lahusti---, emulsiooni--ja lahustivabade{13}}preparaatidena, läbivad ristsidumisreaktsioone, mida klassifitseeritakse liit--kõvastumiseks, kondensatsiooniks{16}}kõvastumiseks või kiirituskõvastumiseks{17}}. Täiendavad-kõvastuvad eraldusained näitavad eriti silmapaistvat jõudlust kõvenemise täielikkuse, vabanemisomaduste, adhesioonivastaste{20}}omaduste ja katte koostise disainis pakutava paindlikkuse osas.
▲ Impregneerimiskatte töötlemine
Lisaks on immutuskatmine ülitähtis tehnika, et anda paberile eriomadused, nagu veekindlus ja tulekindlus. Sel eesmärgil kasutatakse laia valikut immutusaineid, -sealhulgas sünteetilisi vaike ja sünteetilisi latekse{2}} ning immutuskatteks kasutatava aluspaberi tüübid on märkimisväärselt erinevad. Olenemata kasutatavast konkreetsest paberitüübist peab see siiski vastama teatud toimivuskriteeriumidele:
① Aluspaberil peab olema piisav märgtugevus, et vältida rebenemist või rebenemist immutamise ajal; seetõttu valitakse selle rakenduse jaoks tavaliselt pikk{0}}kiudpuitmass.
② Aluspaberil peab olema ka suurepärane imamisvõime, et hõlbustada immutusaine tõhusat läbitungimist. Samal ajal jäetakse aluspaberile omaste omaduste säilitamiseks liimimine tavaliselt ära; peale selle hoitakse paberimassi pressimise, pressimise ja kalandreerimise astmed kõik suhteliselt madalal tasemel.
Järgmisena uurime üksikasjalikult erinevaid immutusvahendite tüüpe ja nende vastavaid rakendusi. Esiteks on need vaigu-põhised immutusained-, sealhulgas fenoolvaigud ja melamiin-formaldehüüdvaigud-, mis annavad impregneeritud paberile palju omadusi, nagu veekindlus, õlikindlus, kulumiskindlus ja elektriisolatsioon; neid kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu dekoratiivpaberid ja lamineeritud komposiidid. Teiseks on lateksi-põhised immutusained-nagu stüreen-butadieenlateks ja neopreenlateks-, mis suurendavad paberilehe sisemist tugevust ja kulumiskindlust, muutes need sobivaks spetsiaalsetes rakendustes, nagu turvapaberid ja puitspoonist aluspaberid. Lisaks on olemas õli{11}} ja parafiini{12}}põhised immutusained,-nagu kuivatavad õlid ja parafiinvaha-, mis annavad paberile suurepärase veekindluse, niiskuskindluse, suure tõmbetugevuse ja läbipaistvuse; neid kasutatakse sageli pakkepaberites, mis on mõeldud õli-, vee- ja niiskuskindlaks.
Impregneerimisprotsessi enda puhul kasutatakse tavaliselt madalat-aluse sukelpaaki, kus nii sukelrull kui ka paak on valmistatud roostevabast terasest, et vältida korrosiooni. Nipprullikud koosnevad kummirullist ja kroomitud{2}}rullist, millel on reguleeritavad surveseaded; pealegi läbib kummirulli vabastamistöötluse, et vältida lateksi kleepumist selle pinnale. Enne kuivatussektsiooni sisenemist eelkuumutatakse immutatud paber infrapunakiirgusega, et vältida selle kleepumist kuivatussilindrite külge. Samal ajal läbib kuivatussektsiooni esimene silinder ka vabastustöötluse, et tagada paberi sujuv eemaldamine.
