Analiza funkcionalnih tretmana za specijalističke radove
Tokom proizvodnje specijalnih papira, koriste se različiti procesi-zajedno sa ugradnjom specifičnih hemijskih aditiva-kako bi se ispunili njihovi različiti funkcionalni zahtjevi. Funkcije ovih specijalnih papira su raznolike, uključujući svojstva kao što su otpornost na ulje, vodootpornost, otpornost na plamen i otpornost na toplinu. U narednim poglavljima ćemo ući u osnovne principe i metodologije koje stoje iza realizacije ovih funkcija.
▲ Tretman{0}}otporan na ulja
Prvo je tretman-otporan na ulje. Ključ ovog procesa leži u korištenju repelenata koji sadrže fluor-. Primarni sastojci ovih repelenata su fluoroalkil jedinjenja-kao što su perfluoralkil-supstituisani amini, kvaternarne amonijum soli i akrilati. Ove kationske disperzije se unose u strukturu papira putem "mokrog-" procesa dodavanja tokom proizvodnje papira. Nakon što je papir formiran i naknadno osušen na toploti, ovi aditivi se postavljaju na vlakna papira da formiraju monomolekularni sloj sa perfluoroalkil lancima okrenutim prema van, čime se efikasno sprečava prodor ulja i masti. Dodatno, anjonske disperzije se mogu nanijeti na papir putem površinske impregnacije ili tehnika dimenzioniranja; ove metode na sličan način stvaraju monomolekularni sloj na površinama vlakana, postižući željeni efekat-otporan na ulje.
▲ Vodootporni{0}}tretman
Sljedeći je tretman{0}}otporan na vodu. Emulzija parafinskog voska je rana-faza i relativno jeftino-vodoodbojno-sredstvo, koje se obično nanosi na papir površinskom impregnacijom. Nadalje, kationski vodoodbojni materijali se mogu koristiti dodavanjem mokrog-kraja tokom procesa proizvodnje papira. Međutim, sredstva na bazi silikona{8}}su najčešće korištena sredstva za odbijanje vode. Njihovi vodeni emulzioni proizvodi su formulisani ugradnjom emulgatora za stvaranje polisiloksanskih emulzija, kojima se zatim dodaje silicijum dioksid nano{10}}razmjera. Ova formulacija izaziva "efekat lotosovog lista" na površini papira, omogućavajući kapljicama vode da se lako otkotrljaju i na taj način postižu efikasnu vodootpornost.
▲ Zapaljiv{0}}tretman koji usporava plamen
Hajde da sada ispitamo{0}}tretman koji usporava plamen. Postoje dvije primarne metode za ugrađivanje usporivača plamena u papir: jedna uključuje dodavanje u vodu-nerastvorljivih čvrstih prahova{3}}usporivača plamena u celulozu kao punila tokom proizvodnje papira; drugi uključuje uvođenje u vodu{4}}usporivača plamena rastvorljivih u vodi u strukturu papira kroz proces impregnacije. Ovi usporivači plamena uključuju jedinjenja na bazi azota-i bora-, kao i u vodi{8}}nerastvorljive čvrste prahove kao što su aluminijum hidroksid i magnezijum hidroksid.
▲ Tretman otporan na toplinu{0}} i svojstva protiv lijepljenja/otpuštanja
Konačno, bavimo se tretmanima otpornim na-toplinu i svojstvima protiv-sljepljivanja/otpuštanja. Da bi se zaštitila vlakna i poboljšala otpornost papira na toplinu, hemijski modificirani prirodni polimeri-kao što su mješavine glukomanana i{4}}jedinjenja koja sadrže dušik-nanose se na papir putem premaza, impregnacije ili raspršivanja. Nadalje, sintetičke polimerne smole-kao što su silikonske smole i više{8}}ugljični-poliolefini{10}}se koriste za dalje poboljšanje termičke otpornosti papira. Hemikalije koje{12}}rasipaju toplinu, kao što su metalni hidroksidi koji sadrže kristalnu vodu, prvenstveno se koriste za zaštitu papirnih vlakana od visokih temperatura. Silikonske smole se posebno ističu kao vrhunski zaštitni agensi-pri visokim temperaturama zbog visoke energije veze, stabilnosti i termičke otpornosti njihovih Si-O veza, kao i svojstvenih svojstava neljepljivosti i barijere.
Proces primjene -neljepljivih i zaštitnih tretmana na papir je kritičan i utiče na proizvodnju u različitim sektorima, uključujući samo{1}}samoljepljive naljepnice i papire osjetljive na pritisak{2}}. Hemikalije koje se koriste u ovom procesu-poznate kao sredstva za odvajanje (također se nazivaju agensi za ljuštenje, -sredstva protiv lijepljenja ili sredstva za odvajanje plijesni)- dizajnirane su da formiraju gusti sloj na površini papira. Ovaj sloj djeluje kao barijera, sprečavajući prodiranje adhezivnih polimernih smola i na taj način olakšavajući lako odvajanje. Agensi za oslobađanje dolaze u velikom broju oblika; među njima, agensi za odvajanje na bazi silikona-su trenutno najšire korišteni zbog njihove niske toksičnosti, odlične površinske energije i superiorne moći vlaženja s papirnim podlogama. Dostupni u formulacijama-na bazi rastvarača, na emulziji-i bez rastvarača{{13}, ovi agensi prolaze kroz reakcije unakrsnog-povezivanja klasifikovane kao vrste adicionog-liječenja, kondenzacije{16}}liječenja ili radijacije{17}}stvrdnjavanja. Dodatna-sredstva za očvršćavanje pokazuju posebno izvanredne performanse u smislu potpunog očvršćavanja, svojstava odvajanja, sposobnosti protiv-adhezije i fleksibilnosti koja se pruža u dizajnu formulacije premaza.
▲ Obrada premaza impregnacijom
Nadalje, impregnacijski premaz je vitalna tehnika za davanje papira specijaliziranim svojstvima, kao što su vodootpornost i otpornost na vatru. U tu svrhu se koristi širok spektar sredstava za impregnaciju-uključujući sintetičke smole i sintetičke latekse-, a vrste osnovnog papira koji se koriste za impregnacijski premaz značajno variraju. Međutim, bez obzira na konkretnu vrstu papira koji se koristi, on mora zadovoljiti niz specifičnih kriterija performansi:
① Papir za podlogu mora imati dovoljnu čvrstoću na vlagu kako bi se spriječilo kidanje ili pucanje tokom procesa impregnacije; shodno tome, za ovu primjenu se tipično bira drvena pulpa-od dugih vlakana.
② Osnovni papir takođe mora da ima odličnu sposobnost upijanja kako bi se omogućilo efikasno prodiranje sredstva za impregnaciju. Istovremeno, da bi se očuvala inherentna svojstva osnovnog papira, obrada dimenzioniranja se obično izostavlja; nadalje, stupnjevi celuloze, presovanja i kalandranja se održavaju na relativno niskim nivoima.
Zatim, hajde da detaljno ispitamo različite vrste impregnirajućih sredstava i njihovu odgovarajuću primjenu. Prvo su sredstva za impregnaciju-na bazi smole-uključujući fenolne smole i melamin-formaldehidne smole-koje impregniranom papiru daju mnoštvo svojstava kao što su vodootpornost, otpornost na ulje, otpornost na habanje i električna izolacija; oni se široko koriste u poljima kao što su ukrasni papiri i laminirani kompoziti. Drugo su sredstva za impregnaciju na bazi lateksa-kao što su stiren-butadien lateks i neoprenski lateks-koji povećavaju unutrašnju čvrstoću i otpornost na habanje papirnog lista, što ih čini pogodnim za specijalizirane primjene kao što su sigurnosni papiri i papiri za podlogu od furnira. Osim toga, postoje sredstva za impregnaciju- i parafin-na bazi ulja-kao što su ulja za sušenje i parafinski vosak-koji papiru daju odličnu vodootpornost, otpornost na vlagu, visoku vlačnu čvrstoću i transparentnost; oni se često koriste u papirima za pakovanje koji su dizajnirani da budu-otporni na ulje,{16}}otporan na vodu i vlagu-.
Što se tiče samog procesa impregnacije, obično se koristi plitki-rezervoar za uranjanje, pri čemu su i valjak za uranjanje i rezervoar izrađeni od nehrđajućeg čelika kako bi se spriječila korozija. Valjci za pričvršćivanje se sastoje od gumenog valjka i hromiranog- valjka, sa podesivim postavkama pritiska; osim toga, gumeni valjak se podvrgava tretmanu oslobađanja kako bi se spriječilo da se lateks prianja za njegovu površinu. Prije ulaska u odjeljak za sušenje, impregnirani papir se prethodno zagrije korištenjem daleko{4}}infracrvenog zračenja kako bi se spriječilo da se zalijepi za cilindre za sušenje. Istovremeno, prvi cilindar unutar odjeljka za sušenje također je podvrgnut tretmanu oslobađanja kako bi se osiguralo da se papir može glatko odlijepiti.
