Analiza funkcionalnih tretmana za specijalističke radove
Tijekom proizvodnje specijalnih papira koriste se različiti procesi-zajedno s ugradnjom specifičnih kemijskih dodataka-kako bi se ispunili njihovi posebni funkcionalni zahtjevi. Funkcije ovih specijalnih papira su različite, uključujući svojstva kao što su otpornost na ulje, vodootpornost, otpornost na plamen i otpornost na toplinu. U sljedećim odjeljcima zadubit ćemo se u temeljna načela i metodologije koje stoje iza realizacije ovih funkcija.
▲ Tretman otporan-na ulje
Prvo je tretman otporan-na ulje. Ključ ovog procesa leži u korištenju repelenata koji-sadrže fluor. Primarni sastojci ovih repelenata su fluoroalkilni spojevi-kao što su perfluoroalkil-supstituirani amini, kvaterne amonijeve soli i akrilati. Ove kationske disperzije uvode se u strukturu papira putem procesa dodavanja "wet{7}}end" tijekom proizvodnje papira. Nakon što je papir oblikovan i potom osušen pod toplinom, ovi se aditivi raspoređuju na vlaknima papira kako bi formirali monomolekularni sloj s perfluoroalkilnim lancima usmjerenim prema van, čime učinkovito sprječavaju prodor ulja i masti. Dodatno, anionske disperzije mogu se nanijeti na papir putem površinske impregnacije ili tehnikama površinskog dimenzioniranja; ove metode na sličan način stvaraju monomolekularni sloj na površinama vlakana, postižući željeni učinak otpornosti-na ulje.
▲ Vodo{0}}otporan tretman
Sljedeći je vodootporan{0}}tretman. Emulzija parafinskog voska je -faza i relativno niska-cijenovna vodoodbojna-agensa, koja se obično nanosi na papir površinskom impregnacijom. Nadalje, kationski vodoodbojnici mogu se koristiti dodavanjem wet{6}}enda tijekom procesa izrade papira. Međutim, sredstva na bazi-silikona najčešće su korištena vodoodbojna sredstva. Njihovi vodeni emulzijski proizvodi formulirani su ugradnjom emulgatora za stvaranje emulzija polisiloksana, kojima se zatim dodaje nano-silicijev dioksid. Ova formulacija izaziva "efekt lotosovog lišća" na površini papira, dopuštajući kapljicama vode da se lako otkotrljaju i time postiže učinkovitu vodootpornost.
▲ Tretman za{0}}usporavanje plamena
Ispitajmo sada postupak za{0}}usporavanje plamena. Postoje dvije primarne metode za ugradnju usporivača plamena u papir: jedan uključuje dodavanje u vodi-netopivog krutog praha za usporavanje plamena-u pulpu kao punila tijekom izrade papira; drugi uključuje uvođenje -usporivača gorenja topivih u strukturi papira kroz proces impregnacije. Ovi usporivači gorenja uključuju spojeve na bazi -dušika i -bora, kao i čvrste prahove-netopljive u vodi kao što su aluminijev hidroksid i magnezijev hidroksid.
▲ Svojstva-otpornosti na toplinu i svojstva protiv-prianjanja/otpuštanja
Konačno, bavimo se tretmanima otpornim-na toplinu i svojstvima protiv-prianjanja/otpuštanja. Kako bi se zaštitila vlakna i povećala otpornost papira na toplinu, kemijski modificirani prirodni polimeri-kao što su mješavine glukomanana i -spojeva koji sadrže dušik-nanose se na papir metodama premazivanja, impregnacije ili prskanja. Nadalje, sintetičke polimerne smole-kao što su silikonske smole i poliolefini s višim-ugljikovim-lancem-koriste se za daljnje poboljšanje toplinske otpornosti papira. Kemikalije-za raspršivanje topline, kao što su metalni hidroksidi koji sadrže kristalnu vodu, prvenstveno se koriste za zaštitu vlakana papira od visokih temperatura. Silikonske smole posebno se ističu kao superiorna sredstva za zaštitu od visokih-temperatura zbog visoke energije veze, stabilnosti i toplinske otpornosti njihovih Si–O veza, kao i svojstvenih svojstava ne-prianjanja i barijere.
Proces primjene ne-neljepljivih i barijernih tretmana na papir je ključan, utječe na proizvodnju u raznim sektorima, uključujući-samoljepljive naljepnice i-na pritisak ljepljive papire. Kemikalije koje se koriste u ovom procesu-poznate kao sredstva za odvajanje (također se nazivaju i sredstva za ljuštenje, sredstva protiv-prianjanja ili sredstva za odvajanje plijesni)-osmišljene su za stvaranje gustog sloja na površini papira. Ovaj sloj djeluje kao barijera, sprječava prodor ljepljivih polimernih smola i na taj način olakšava odvajanje. Sredstva za odvajanje dolaze u raznim oblicima; među njima, sredstva za odvajanje-na bazi silikona trenutno se najviše koriste zbog svoje niske toksičnosti, izvrsne površinske energije i vrhunske sposobnosti vlaženja papirnatih podloga. Dostupni u formulacijama na bazi-otapala,-emulzija-i bez-otapala, ovi agensi podliježu reakcijama-unakrsnog povezivanja klasificiranim kao tipovi-stvrdnjavanja-kondenzacijom,-ili stvrdnjavanja-zračenjem. Sredstva za-odvajanje dodatnog stvrdnjavanja pokazuju posebno izvanredne performanse u smislu potpunosti stvrdnjavanja, svojstava odvajanja, sposobnosti protiv-prianjanja i fleksibilnosti koja se pruža u dizajnu formulacije premaza.
▲ Obrada impregnacijskim premazom
Nadalje, impregnacijski premaz vitalna je tehnika za davanje papiru posebnih svojstava, poput vodootpornosti i otpornosti na vatru. Široka lepeza sredstava za impregnaciju-uključujući sintetičke smole i sintetičke latekse-koristi se u tu svrhu, a vrste osnovnog papira koji se koriste za impregnacijski premaz značajno se razlikuju. Međutim, bez obzira na specifičnu vrstu papira koji se koristi, on mora zadovoljiti niz specifičnih kriterija učinkovitosti:
① Osnovni papir mora imati dovoljnu čvrstoću na mokrom da spriječi kidanje ili pucanje tijekom procesa impregnacije; stoga se za ovu primjenu obično odabire dug{0}}vlaknasta drvna pulpa.
② Osnovni papir također mora pokazivati izvrsnu sposobnost upijanja kako bi se olakšalo učinkovito prodiranje sredstva za impregniranje. Istodobno, kako bi se očuvala svojstvena svojstva osnovnog papira, obrada za ljepljenje se tipično izostavlja; nadalje, svi stupnjevi cijeđenja kaše, prešanja i kalandriranja održavaju se na relativno niskim razinama.
Zatim ćemo detaljno ispitati različite vrste sredstava za impregniranje i njihovu primjenu. Prvo su sredstva za impregnaciju-na bazi smole-uključujući fenolne smole i melaminske{3}}formaldehidne smole-koje impregniranom papiru daju mnoštvo svojstava kao što su vodootpornost, otpornost na ulja, otpornost na abraziju i električnu izolaciju; naširoko se koriste u područjima kao što su ukrasni papiri i laminirani kompoziti. Drugo su impregnirajuća sredstva-na bazi lateksa-kao što su stiren-butadien lateks i neopren lateks-koji povećavaju unutarnju čvrstoću i otpornost na abraziju lista papira, čineći ih prikladnima za specijalizirane primjene kao što su zaštitni papiri i papiri za podlogu od drvenog furnira. Osim toga, postoje- i parafin-agensi za impregniranje-kao što su ulja za sušenje i parafinski vosak-koji papiru daju izvrsnu vodootpornost, otpornost na vlagu, visoku vlačnu čvrstoću i prozirnost; oni se često koriste u papirima za pakiranje koji su dizajnirani da budu-otporni na ulje,-vodootpornost-i vlagu.
Što se tiče samog procesa impregnacije, obično se koristi plitka{0}}posuda za uranjanje, pri čemu su i valjak za uranjanje i spremnik izrađeni od nehrđajućeg čelika kako bi se spriječila korozija. Stezni valjci sastoje se od gumenog valjka i kromiranog-valjka, s podesivim postavkama pritiska; štoviše, gumeni valjak prolazi tretman otpuštanja kako bi se spriječilo prianjanje lateksa na njegovu površinu. Prije ulaska u odjeljak za sušenje, impregnirani papir se prethodno zagrijava uz pomoć daleko-infracrvenog zračenja kako bi se spriječilo njegovo lijepljenje za cilindre za sušenje. Istovremeno, prvi cilindar unutar odjeljka za sušenje također je podvrgnut tretmanu odvajanja kako bi se osiguralo da se papir može glatko odlijepiti.
