Taikymas drėgnojoje popieriaus gamybos dalyje

Paviršinio aktyvumo medžiagos klijavimui yra svarbios šlapiojo galo cheminės medžiagos, kurios suteikia popieriui ir kartonui atsparumą vandeniui. Jos dažniausiai naudojamos rašymui, spausdinimui, pakavimui ir statybiniam popieriui bei kartonui.

Pagrindiniai klijavimo medžiagų tipai yra klijavimo medžiagos kanifolijos pagrindu ir klijavimo medžiagos sintetiniu pagrindu. Dispersinio kanifolijos klijavimo paruošimas yra fizikinis ir cheminis procesas, kurio metu kieta kanifolija sugeria šilumą ir tampa skysta kanifolija. Tarp skystos kanifolijos ir vandens yra didelė tarpfazinė įtampa, kurią galima sumažinti tik pridedant paviršinio aktyvumo medžiagų. Emulsikliai ir dispergatoriai, skirti kanifolijos dervai disperguoti, yra paviršinio aktyvumo medžiagos. Tinkamos paviršinio aktyvumo medžiagos yra raktas į dispersinės kanifolijos dervos paruošimą, o dažniausiai naudojami yra anijoniniai, katijoniniai ir cviterjoniniai agentai. Kinijoje dažniausiai naudojamas emulsiklis yra anijoninė disperguota kanifolijos derva, o dažniausiai naudojami emulsikliai yra polioksietileno tipo, tokie kaip riebalų alkoholis, polioksietileno eterio fosfatas, natrio 2-hidroksi-3- (stireno glikolio) akrilo sulfonatas, natrio 2-hidroksi-3- (nonilfenoksi polioksietileno) akrilo sulfonatas ir kt. Katijoniniam disperguotam kanifolijos dydžiui paruošti naudojami kai kurie katijoniniai emulsikliai, tokie kaip katijoninis poliakrilamidas, poliamido poliamido epichlorohidrinas ir katijoninis krakmolas.

Sintetiniai klijai daugiausia apima alkilketeno dimerą (AKD) ir alkilgintaro rūgšties anhidridą (ASA). Šie du klijų tipai taip pat žinomi kaip reaktyvūs klijai, nes juose yra aktyvių funkcinių grupių, kurios gali reaguoti su pluoštų hidroksilo grupėmis ir likti ant pluoštų. Dėl savo gebėjimo prisitaikyti prie aukšto pH sąlygų (pH = 7,5–8,5), šio tipo klijai yra populiarūs popieriaus pramonėje, nes jame galima naudoti nebrangų kalcio karbonatą kaip užpildą, siekiant pagerinti popieriaus stiprumą, baltumą ir popieriaus gamybos savybes. Šiuo metu daugiau nei 50 % aukštos kokybės popieriaus išsivysčiusiose šalyse yra pagaminti vidutinio arba šarminio popieriaus gamybos būdu. AKD ir ASA netirpsta vandenyje, o stabilų AKD losjoną galima paruošti naudojant polioksietileno tipo nejonines paviršinio aktyvumo medžiagas kaip emulsiklį.

Balinant celiuliozę, apdorotą paviršiaus aktyviosiomis medžiagomis dervai kontroliuoti, likusi derva nusėda. Laiku neatskyrus, ji sudarys klampias nuosėdas, kurios prilips prie įrangos, popieriaus mašinos vario tinklelio, vilnonio audinio ir džiovinimo cilindrų, sukeldamos popieriaus gamybos kliūtis, paveikdamos įprastą popieriaus gamybą ir sukeldamos popieriaus ligas. Be to, šiandien plačiai naudojant makulatūrą, dervos pagrindo medžiagos, tokios kaip klijai, rašalo rišikliai ir dangų klijai makulatūroje, taip pat gali sukurti dervos barjerus, kurie turi įtakos popieriaus gamybai. Todėl dervos barjerų kontrolės priemonių tyrimai ir plėtra tampa vis svarbesni.

Dažniausiai naudojami dervos barjerą kontroliuojantys agentai yra neorganiniai užpildai (pvz., talko milteliai), fungicidai, paviršinio aktyvumo medžiagos, chelatiniai agentai, katijoniniai polimerai, lipazės ir membranų atskyrimo agentai. Dažniausiai naudojamos paviršinio aktyvumo medžiagos yra anijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos, kurios šiuo metu yra plačiausiai naudojamos paviršinio aktyvumo medžiagos, įskaitant aukštesniųjų alkoholių sulfatus, alkilbenzensulfonrūgštis ir aukštesniuosius alkoholius, fosfatus ir kt. Katijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos daugiausia yra alkilamino druskos arba ketvirtinės amonio druskos. Nejoninės paviršinio aktyvumo medžiagos daugiausia yra polietilenglikolis ir polioliai. Be to, yra ir amfoterinių paviršinio aktyvumo medžiagų bei įvairių daugiakomponenčių kompleksų. Stripping agentas taip pat yra dervos kontrolės agentas, naudojamas kontroliuoti sukibimą tarp džiovyklės ir popieriaus lapo, sutepti grandiklį ir džiovyklę bei kontroliuoti klijų pasiskirstymą. Tai daugiausia apima poliamido polimero losjoną, pvz., polivinilo alkoholio losjoną, mineralinį aliejų ir paviršinio aktyvumo medžiagų atitikimo platformą purškiant organinį silikono losjoną ir poliamino poliamido katijoninį polimerą.

Paviršinio aktyvumo medžiaga putų šalinimui

Popieriaus gamybos procese celiuliozėje yra nedidelis kiekis natūralių ir dirbtinai pridėtų putojančių paviršinio aktyvumo medžiagų, tokių kaip techniniai elementai ir riebalų rūgštys, taip pat putų stabilizatorių, tokių kaip sintetiniai polimerai ir krakmolas. Todėl atsiras putų, kurios sukels problemų, tokių kaip popieriaus lūžinėjimas ar skylės popieriuje. Pagrindiniai aktyvūs putų slopintuvų, naudojamų popieriaus gamyboje, komponentai yra daug anglies turinčių alkoholių, polieteriai, riebalų rūgščių esteriai, organiniai silicio polimerai ir kt. Paprastai jie paruošiami į vandens aliejuje mišinį.

Minkštiklis popieriaus gamybai

Minkštumas reiškia paviršinio aktyvumo medžiagų gebėjimą sudaryti hidrofobines grupes pluošto paviršiuje ir jas adsorbuoti atvirkštine kryptimi, sumažinant pluošto medžiagos dinaminius ir statinius trinties koeficientus, taip pasiekiant lygų ir minkštą pojūtį. Sieros rūgšties actas, sulfonintas ricinos aliejus ir kitos anijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos, adsorbuotos pluošto paviršiuje, pasižymi minkštinamuoju poveikiu.

Katijoninių paviršinio aktyvumo medžiagų katijoninės grupės gali tiesiogiai jungtis su neigiamai įkrautais pluoštais, o hidrofobinės grupės sudaro mažos energijos paviršius pluoštų išorėje, todėl ypač geras lankstumas. Riebalų rūgšties bisamido epichlorohidrinas daugiausia naudojamas popieriui, kuriam keliami dideli lankstumo reikalavimai, pavyzdžiui, tualetiniam popieriui, raukšlėtam popieriui, higieniniams įklotams, nosinaitėms, servetėlėms ir kt.

Bipolinės joninės paviršinio aktyvumo medžiagos turi platų pritaikymo spektrą. Jų katijoninės grupės gali sudaryti ryšį su pluoštais, o anijoninės grupės gali jungtis su pluoštais per polielektrolitus arba aliuminio jonus celiuliozėje. Jos taip pat gali sukelti hidrofobinių grupių išsidėstymą į išorę, taip žymiai sumažindamos paviršiaus energiją. Tokių paviršinio aktyvumo medžiagų pavyzdžiai yra 1(.9'-aminoetilas). 2. Septyniolika alkilimidazolino karboksirūgšties darinių. Be to, tiek katijoninės, tiek amfoterinės paviršinio aktyvumo medžiagos pasižymi antibakterinėmis ir baktericidinėmis savybėmis, kurios gali veiksmingai apsaugoti popierių nuo pelėsio.

Organinės silicio paviršinio aktyvumo medžiagos priklauso specialioms paviršinio aktyvumo medžiagoms, o katijoninės organinės silicio ketvirtinės amonio druskos daugiausia naudojamos kaip minkštikliai. Taip pat yra daug kitų rūšių minkštiklių, tokių kaip stearino rūgšties polioksietileno esteris, polioksietileno lanolinas, emulsuotas vaškas ir kt.

Minkštiklis popieriaus gamybai

Minkštumas reiškia paviršinio aktyvumo medžiagų gebėjimą sudaryti hidrofobines grupes pluošto paviršiuje ir jas adsorbuoti atvirkštine kryptimi, sumažinant pluošto medžiagos dinaminius ir statinius trinties koeficientus, taip pasiekiant lygų ir minkštą pojūtį. Sieros rūgšties actas, sulfonintas ricinos aliejus ir kitos anijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos, adsorbuotos pluošto paviršiuje, pasižymi minkštinamuoju poveikiu.

Katijoninių paviršinio aktyvumo medžiagų katijoninės grupės gali tiesiogiai jungtis su neigiamai įkrautais pluoštais, o hidrofobinės grupės sudaro mažos energijos paviršius pluoštų išorėje, todėl ypač geras lankstumas. Riebalų rūgšties bisamido epichlorohidrinas daugiausia naudojamas popieriui, kuriam keliami dideli lankstumo reikalavimai, pavyzdžiui, tualetiniam popieriui, raukšlėtam popieriui, higieniniams įklotams, nosinaitėms, servetėlėms ir kt.

Bipolinės joninės paviršinio aktyvumo medžiagos turi platų pritaikymo spektrą. Jų katijoninės grupės gali sudaryti ryšį su pluoštais, o anijoninės grupės gali jungtis su pluoštais per polielektrolitus arba aliuminio jonus celiuliozėje. Jos taip pat gali sukelti hidrofobinių grupių išsidėstymą į išorę, taip žymiai sumažindamos paviršiaus energiją. Tokių paviršinio aktyvumo medžiagų pavyzdžiai yra 1(.9'-aminoetilas). 2. Septyniolika alkilimidazolino karboksirūgšties darinių. Be to, tiek katijoninės, tiek amfoterinės paviršinio aktyvumo medžiagos pasižymi antibakterinėmis ir baktericidinėmis savybėmis, kurios gali veiksmingai apsaugoti popierių nuo pelėsio.

Organinės silicio paviršinio aktyvumo medžiagos priklauso specialioms paviršinio aktyvumo medžiagoms, o katijoninės organinės silicio ketvirtinės amonio druskos daugiausia naudojamos kaip minkštikliai.

Taip pat yra daug kitų rūšių minkštiklių, tokių kaip stearino rūgšties polioksietileno esteris, polioksietileno lanolinas, emulsuotas vaškas ir kt.

Antistatinė priemonė

Gaminant specialiai apdorotą popierių, kartais gali kilti antistatinių problemų. Naudojant paviršinio aktyvumo medžiagas skysčiui apdoroti, galima gauti hidrofilinį išorinį paviršių. Tai yra, kaip antistatinė medžiaga, paviršinio aktyvumo medžiaga teigiamai adsorbuoja medžiagos paviršių, sudarydama hidrofobinę grupę medžiagos paviršiuje. Hidrofilinės grupės tęsiasi į erdvę, padidindamos pluošto jonų laidumą ir drėgmės sugėrimo laidumą, sukeldamos iškrovos reiškinius ir sumažindamos paviršiaus varžą, taip užkirsdamos kelią statinės elektros kaupimuisi. Paviršinio aktyvumo medžiagos, naudojamos kaip antistatinės medžiagos, turi dideles hidrofobines grupes ir stiprias hidrofilines grupes. Katijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos yra dažniausiai naudojamos ir geriausiai veikia, po jų seka amfoterinės paviršinio aktyvumo medžiagos.

Pluošto dispergentas

Pagrindinė pluošto dispergentų funkcija – sumažinti pluošto flokuliaciją ir pagerinti popieriaus formavimąsi. Pluošto dispergentai gali sudaryti dvisluoksnę struktūrą pluošto paviršiuje. Išorinio dispergento polinis galas turi stiprų afinitetą su vandeniu, padidindamas drėkinimo vandeniu laipsnį ir atstumdamas statinę elektrą, kad būtų pasiekta dispersija. Dažniausiai naudojami pluošto dispergentai yra iš dalies hidrolizuotas poliakrilamidas (PAM), polietileno oksidas (PlEO) ir kt. PEO pasižymi dideliu klampumu, geru tirpumu vandenyje ir geromis tepimo savybėmis. Į aukščiausios klasės tualetinį popierių įpylus mažiau nei 0,05 % PEO, galima pasiekti gerą dispersijos efektą.

Paviršiaus klijavimo ir dengimo taikymas popieriaus gamyboje

Paviršiaus klijavimas ir dengimas apima cheminių medžiagų užtepimą ant popieriaus paviršiaus, pirmiausia siekiant pagerinti jo paviršiaus savybes, spausdinimo efektyvumą ir bendrą vientisumą. Tačiau tarp šių dviejų procesų yra daug skirtumų, pagrindinis skirtumas yra tas, kad paviršiaus klijavimui dažnai naudojami tik klijai, o dengimui – ir klijai, ir pigmentai; Paviršiaus dengimui naudojami klijai presuojami į popierių, o užteptas pigmentas tepamas ant popieriaus paviršiaus.

Paviršinio aktyvumo medžiagos paviršiaus glaistymui

Pagal medžiagą juos galima suskirstyti į natūralius ir modifikuotus produktus bei sintetinius produktus; pagal jonines savybes juos galima suskirstyti į anijoninius, katijoninius ir nejoninius; pagal produkto formą juos galima suskirstyti į vandeninio tirpalo ir losjono tipus. Dažniausiai naudojami paviršiaus klijai turi hidrofobines ir hidrofilines grupes, todėl apskritai jie visi yra paviršinio aktyvumo medžiagos. Pagrindinės paviršiaus glaisto medžiagos yra modifikuotas krakmolas, polivinilo alkoholis (PVA), karboksimetilceliuliozė (CMC) ir poliakrilamidas (PAM). Skirtingus paviršiaus glaisto agentus galima pasirinkti pagal skirtingus poreikius. Pavyzdžiui: ① Atsparumui vandeniui pagerinti galima naudoti AKD, dispersinę kanifoliją, parafiną, chromo chlorido stearatą, stireno maleino rūgšties anhidrido kopolimerą ir kitą sintetinę dervos lateksą; ② Atsparumui aliejui pagerinti galima pridėti organinių fluorintų junginių, tokių kaip perfluoralkilakrilato kopolimerai, perfluoroktano rūgšties chromo kompleksai, perfluoralkilfosfatai ir kt. Sukibimo stiprumui padidinti galima pridėti silikoninės dervos; 4. Pagerinkite spausdinimo našumą, daugiausia naudodami modifikuotą krakmolą, CMC, PVA ir kt. Pagerinkite sausą ir drėgną stiprumą, įdėdami PAM modifikuotą krakmolą ir kt. Siekiant pagerinti spausdinimo blizgesį, daugiausia naudojama CMC, natrio alginatas ir kitos medžiagos. Siekiant pagerinti paviršiaus klijavimo efektą, įprasta naudoti du ar daugiau klijų kartu, o poveikis yra labai reikšmingas.

Paviršinio aktyvumo medžiagų dengimas

Dangų, skirtų dengimo procesui, sudėtį daugiausia sudaro klijai, pigmentai ir kiti priedai. Pati danga yra sudėtingas junginys, kurio sudėtis priklauso nuo konkrečių popieriaus reikalavimų ir formulės sudėties. Paviršinio aktyvumo medžiagos vaidina svarbų vaidmenį popieriaus dangų formulėje, įskaitant dangų dispergentus, putplasčio slopintuvus, tepalus, konservantus, antistatines medžiagas ir sintetinį lateksą.

Dangos dispergentas: tai svarbiausias dangų priedas, kurių dauguma yra paviršinio aktyvumo medžiagos. Jo savybės yra šios: 1. Įkrauti pigmento daleles, dėl ko jos sukuria viena kitą stumiančių jėgų; 2. Padengti pigmento dalelių paviršių ir veikti kaip apsauginis koloidas; 3. Sudaryti didelės klampos būseną aplink daleles, kad kelios dalelės nesikauptų. Ankstyviausi naudoti dispergentai buvo fosfatai, polisilikatai, diamonio vandenilio fosfatas, benzensulfonrūgšties ir formaldehido kondensacijos produktas, kazeinas, arabinė derva ir kt. Natrio heksametafosfatas, natrio pirofosfatas ir natrio tetrafosfatas yra dažniausiai naudojami dispergentai dangose ​​su mažu kietosios medžiagos kiekiu. Dangose ​​su dideliu kietosios medžiagos kiekiu dažniausiai naudojami didelės molekulinės masės organiniai dispergentai, tokie kaip natrio poliakrilato tirpalas, natrio polimetakrilatas ir jo dariniai, diizobutileno maleino anhidrido kopolimero dinatrio druskos tirpalas, taip pat alkilfenolio polioksietileno eteris ir riebalų alkoholis polioksietileno eteris.

Putplasčio slopintojas: putos dažnai susidaro ruošiant ir dengiant dangą, todėl reikia pridėti putplasčio slopintojo. Dažniausiai naudojami aukštesnieji alkoholiai, riebalų rūgščių esteriai, tributilo fosfatas, tripropilo fosfatas ir kt.

Tepalas: Siekiant pagerinti popieriaus dangų sklandumą ir tepumą, sustiprinti sukibimą, suteikti popieriaus dangoms lygumo ir blizgesio, padidinti plastiškumą, išvengti įtrūkimų ir pagerinti dengto popieriaus spausdinamumą, galima pridėti tepalų. Šiuo metu plačiausiai naudojami tepalai yra vandenyje tirpūs metalo muilo paviršinio aktyvumo medžiagos, atstovaujamos kalcio stearato, o natrio stearato vandenyje tirpūs tepalai taip pat turi didelį poveikį. Kaip tepalai taip pat gali būti naudojami parafino angliavandeniliai ir riebalų rūgščių aminai.

Konservantai: Kai kurie natūralūs klijai yra linkę irti ir pelėsiui augti, todėl į popieriaus dangas reikėtų pridėti antikorozinių spyglių. Popieriaus dangose ​​plačiai naudojamos ketvirtinės amonio katijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos, fluorinti cikliniai junginiai, organiniai bromo ir sieros junginiai, N-(2-benzimidazolil) karbamatas (karbendazimas) ir kt.

Antistatinė medžiaga: Į dangos formulę įdėjus oktadeciltrimetilamonio fluorido, polioksietileno sorbitano esterio, alkilfenolio polioksietileno eterio fosfato, polistireno sulfonato ir kt., popierius gali būti aprūpintas antistatinėmis savybėmis.

Sintetinis lateksas: Sintetinis lateksas yra svarbus dangų klijai. Sintetinio latekso gamybos procese paviršinio aktyvumo medžiagos atlieka svarbų vaidmenį kaip emulsikliai, dispergentai, stabilizatoriai ir kt.
#Cheminių medžiagų gamintojas#
#Tekstilės pagalbinė medžiaga#
#Tekstilės chemija#
#silikoninis minkštiklis#
#silikonų gamintojas#