Pielietojums papīra ražošanas mitrajā galā

Virsmaktīvās vielas līmēšanai ir svarīgas mitrā gala ķīmiskās vielas, kas nodrošina papīra un kartona ūdensizturību. Tās galvenokārt izmanto rakstīšanai, drukāšanai, iepakošanai, kā arī celtniecības papīram un kartonam.

Galvenie līmes līdzekļu veidi ir līmes līdzekļi uz kolofonija bāzes un līmes līdzekļi uz sintētiskas bāzes. Disperģētas kolofonija līmes sagatavošana ir fizikāls un ķīmisks process, kurā cieta kolofonija absorbē siltumu un kļūst par šķidru kolofoniju. Starp kolofonija šķidrumu un ūdeni pastāv liels saskarnes spriegums, un šo saskarnes sprieguma samazināšanu var panākt tikai pievienojot virsmaktīvās vielas. Emulgatori un disperģētāji kolofonija sveķu disperģēšanai ir virsmaktīvās vielas. Pareizas virsmaktīvās vielas izvēle ir galvenais disperģētas kolofonija sveķu sagatavošanas elements, un visbiežāk izmantotie līdzekļi ir anjonu, katjonu un cviterjonu līdzekļi. Visbiežāk izmantotais emulgators Ķīnā ir anjonu disperģētā kolofonija sveķi, un visbiežāk izmantotie emulgatori ir polioksietilēna tipa, piemēram, taukskābju spirta polioksietilēna ētera fosfāts, nātrija 2-hidroksi-3- (stirola glikols) akrilsulfonāts, nātrija 2-hidroksi-3- (nonilfenoksi polioksietilēns) akrilsulfonāts utt. Katjonu disperģētās kolofonija izmēra pagatavošanai izmanto dažus katjonu emulgatorus, piemēram, katjonu poliakrilamīdu, poliamīda poliamīda epihlorhidrīnu un katjonu cieti.

Sintētiskie līmes aģenti galvenokārt ietver alkilketēna dimēru (AKD) un alkilsukcīnskābes anhidrīdu (ASA). Šie divi līmes aģentu veidi ir pazīstami arī kā reaktīvie līmes aģenti, jo tie satur aktīvas funkcionālās grupas, kas var reaģēt ar šķiedru hidroksilgrupām un palikt uz šķiedrām. Pateicoties to spējai pielāgoties augsta pH apstākļiem (pH = 7,5–8,5), šāda veida līmes aģents ir populārs papīra rūpniecībā, jo tajā var izmantot lētu kalcija karbonātu kā pildvielu, lai uzlabotu papīra izturību, baltumu un papīra ražošanas veiktspēju. Pašlaik vairāk nekā 50% augstas klases papīra attīstītajās valstīs ir sasnieguši vidēji sārmainu līdz sārmainu papīra ražošanu. AKD un ASA nešķīst ūdenī, un stabilu AKD losjonu var pagatavot, izmantojot polioksietilēna tipa nejonu virsmaktīvās vielas kā emulgatoru.

Ar virsmaktīvajām vielām sveķu kontrolei apstrādātas celulozes balināšanas procesā nogulsnēsies atlikušie sveķi. Ja tos laikus neatdala, tie veidos viskozus nogulsnes, kas pielīp pie iekārtām, papīrmašīnas vara sieta, vilnas auduma un žāvēšanas cilindriem, radot šķēršļus papīra ražošanā, ietekmējot normālu papīra ražošanu un izraisot arī papīra slimības. Turklāt, ņemot vērā mūsdienās plaši izplatīto makulatūras izmantošanu, uz sveķu bāzes veidotas vielas, piemēram, līmes, tintes saistvielas un pārklājumu līmes makulatūrā, var arī radīt sveķu barjeras, kas ietekmē papīra ražošanu. Tāpēc sveķu barjeru kontroles līdzekļu izpēte un izstrāde ir kļuvusi arvien svarīgāka.

Visbiežāk izmantotie sveķu barjeras kontroles līdzekļi ir neorganiskas pildvielas (piemēram, talka pulveris), fungicīdi, virsmaktīvās vielas, helātu veidotāji, katjoniskie polimēri, lipāzes un membrānu atdalīšanas līdzekļi. Visbiežāk izmantotās virsmaktīvās vielas ir anjonu virsmaktīvās vielas, kas pašlaik ir visplašāk izmantotās virsmaktīvās vielas, tostarp augstāko spirtu sulfāti, alkilbenzolsulfonskābes un augstākie spirti, fosfāti utt. Katjonu virsmaktīvās vielas galvenokārt ir alkilamīna sāļi vai kvaternārie amonija sāļi. Nejonu virsmaktīvās vielas galvenokārt ietver polietilēnglikolu un poliolus. Turklāt ir arī amfotēras virsmaktīvās vielas un dažādi daudzkomponentu kompleksi. Noņēmējs ir arī sveķu kontroles līdzeklis, ko izmanto, lai kontrolētu žāvētāja un papīra loksnes saķeri, eļļotu skrāpi un žāvētāju, kā arī kontrolētu līmes sadalījumu. Tas galvenokārt ietver poliamīda polimēru losjonu, piemēram, polivinilspirta losjonu, minerāleļļu un virsmaktīvo vielu saskaņošanas platformas izsmidzināšanas organisko silikona losjonu un poliamīna poliamīda katjonisko polimēru.

Virsmaktīvā viela putu novēršanai

Papīra ražošanas procesā celuloze satur nelielu daudzumu dabīgu un mākslīgi pievienotu putojošu virsmaktīvo vielu, piemēram, tehniskos elementus un taukskābes, kā arī putu stabilizatorus, piemēram, sintētiskos polimērus un cieti. Tādēļ parādīsies putas, radot tādas problēmas kā papīra plīsums vai caurumi papīrā. Galvenās papīra ražošanā izmantoto putu slāpētāju aktīvās sastāvdaļas ir augsta oglekļa satura spirti, poliēteri, taukskābju esteri, organiskie silīcija polimēri utt. No tiem parasti gatavo ūdens-eļļas losjonu.

Mīkstinātājs papīra ražošanai

Mīkstums attiecas uz virsmaktīvo vielu spēju veidot hidrofobas grupas uz šķiedru virsmas un adsorbēt tās pretējā virzienā, samazinot šķiedru materiāla dinamiskos un statiskos berzes koeficientus, tādējādi panākot gludu un mīkstu sajūtu. Sērskābes etiķis, sulfonēta rīcineļļa un citas anjonu virsmaktīvās vielas, adsorbējoties uz šķiedru virsmas, tām piemīt mīkstinoša iedarbība.

Katjonu virsmaktīvo vielu katjonu grupas var tieši saistīties ar negatīvi lādētām šķiedrām, savukārt hidrofobās grupas veido zemas enerģijas virsmas šķiedru ārpusē, kā rezultātā tās nodrošina īpaši labu elastību. Taukskābju bisamīda epihlorhidrīnu galvenokārt izmanto papīram ar augstām elastības prasībām, piemēram, tualetes papīram, grumbuļainajam papīram, higiēniskajām salvetēm, kabatlakatiem, salvetēm utt.

Bipolārajām jonu virsmaktīvajām vielām ir plašs pielietojumu klāsts. To katjonu grupas var veidot saiti ar šķiedrām, savukārt to anjonu grupas var saistīties ar šķiedrām caur polielektrolītiem vai alumīnija joniem celulozē. Tās var arī izraisīt hidrofobo grupu izvietošanos uz āru, ievērojami samazinot virsmas enerģiju. Šādu virsmaktīvo vielu piemēri ir 1(.9'-aminoetil)-2. Septiņpadsmit alkilimidazolīna karbonskābes atvasinājumi. Turklāt gan katjonu, gan amfotērajām virsmaktīvajām vielām piemīt antibakteriālas un baktericīdas īpašības, kas var efektīvi novērst papīra pelējumu.

Organiskās silīcija virsmaktīvās vielas pieder pie īpašām virsmaktīvajām vielām, un katjoniskie organiskās silīcija kvaternārie amonija sāļi galvenokārt tiek izmantoti kā mīkstinātāji. Ir arī daudzi citi mīkstinātāju veidi, piemēram, stearīnskābes polioksietilēna esteris, polioksietilēna lanolīns, emulģēts vasks utt.

Mīkstinātājs papīra ražošanai

Mīkstums attiecas uz virsmaktīvo vielu spēju veidot hidrofobas grupas uz šķiedru virsmas un adsorbēt tās pretējā virzienā, samazinot šķiedru materiāla dinamiskos un statiskos berzes koeficientus, tādējādi panākot gludu un mīkstu sajūtu. Sērskābes etiķis, sulfonēta rīcineļļa un citas anjonu virsmaktīvās vielas, adsorbējoties uz šķiedru virsmas, tām piemīt mīkstinoša iedarbība.

Katjonu virsmaktīvo vielu katjonu grupas var tieši saistīties ar negatīvi lādētām šķiedrām, savukārt hidrofobās grupas veido zemas enerģijas virsmas šķiedru ārpusē, kā rezultātā tās nodrošina īpaši labu elastību. Taukskābju bisamīda epihlorhidrīnu galvenokārt izmanto papīram ar augstām elastības prasībām, piemēram, tualetes papīram, grumbuļainajam papīram, higiēniskajām salvetēm, kabatlakatiem, salvetēm utt.

Bipolārajām jonu virsmaktīvajām vielām ir plašs pielietojumu klāsts. To katjonu grupas var veidot saiti ar šķiedrām, savukārt to anjonu grupas var saistīties ar šķiedrām caur polielektrolītiem vai alumīnija joniem celulozē. Tās var arī izraisīt hidrofobo grupu izvietošanos uz āru, ievērojami samazinot virsmas enerģiju. Šādu virsmaktīvo vielu piemēri ir 1(.9'-aminoetil)-2. Septiņpadsmit alkilimidazolīna karbonskābes atvasinājumi. Turklāt gan katjonu, gan amfotērajām virsmaktīvajām vielām piemīt antibakteriālas un baktericīdas īpašības, kas var efektīvi novērst papīra pelējumu.

Organisko silīcija virsmaktīvās vielas pieder pie īpašām virsmaktīvām vielām, un katjoniskie organiskā silīcija kvaternārie amonija sāļi galvenokārt tiek izmantoti kā mīkstinātāji.

Ir arī daudzi citi mīkstinātāju veidi, piemēram, stearīnskābes polioksietilēna esteris, polioksietilēna lanolīns, emulģēts vasks utt.

Antistatisks līdzeklis

Speciāli apstrādāta papīra ražošanā dažkārt var rasties antistatiskas problēmas. Izmantojot virsmaktīvās vielas šķidruma apstrādei, var iegūt hidrofilu ārējo virsmu. Tas ir, kā antistatisks līdzeklis, virsmaktīvā viela veido pozitīvu adsorbciju uz materiāla virsmas, veidojot hidrofobu grupu uz materiāla virsmas. Hidrofilās grupas izplešas telpā, palielinot šķiedru jonu vadītspēju un mitruma absorbcijas vadītspēju, kā rezultātā rodas izlādes parādības un samazinās virsmas pretestība, tādējādi novēršot statiskās elektrības uzkrāšanos. Virsmaktīvām vielām, ko izmanto kā antistatiskus līdzekļus, ir lielas hidrofobas grupas un spēcīgas hidrofilas grupas. Katjonu virsmaktīvās vielas ir visvairāk izmantotas un tām ir vislabākā veiktspēja, kam seko amfotēriskās virsmaktīvās vielas.

Šķiedru disperģētājs

Šķiedru disperģētāju galvenā funkcija ir samazināt šķiedru flokulāciju un uzlabot papīra veidošanos. Šķiedru disperģētāji var veidot divslāņu struktūru uz šķiedru virsmas. Ārējā disperģētāja polārajam galam ir spēcīga afinitāte ar ūdeni, palielinot mitrināšanas pakāpi ar ūdeni un atgrūžot statisko elektrību, lai panāktu dispersiju. Bieži izmantotie šķiedru disperģētāji ir daļēji hidrolizēts poliakrilamīds (PAM), polietilēnoksīds (PlEO) utt. PEO ir augsta viskozitāte, laba šķīdība ūdenī un laba eļļošanas spēja. Pievienojot mazāk nekā 0,05% augstas klases tualetes papīram, var panākt labu dispersijas efektu.

Virsmas līmēšanas un pārklāšanas pielietošana papīra ražošanā

Gan virsmas līmēšana, gan pārklāšana ietver ķīmisku vielu uzklāšanu uz papīra virsmas, galvenokārt, lai uzlabotu tā virsmas īpašības, drukas veiktspēju un kopējo integritāti. Tomēr starp abiem pastāv daudz atšķirību, galvenā atšķirība ir tā, ka virsmas līmēšanai bieži vien izmanto tikai līmes, savukārt pārklāšanai izmanto gan līmes, gan pigmentus; virsmas pārklāšanai izmantotā līme tiek iespiesta papīrā, savukārt uzklātais pigments tiek uzklāts uz papīra virsmas.

Virsmas aktīvās vielas virsmas līmēšanai

Pēc materiāla to var iedalīt dabiskos un modificētos produktos un sintētiskos produktos; pēc jonu īpašībām to var iedalīt anjonu, katjonu un nejonu tipos; pēc produkta formas to var iedalīt ūdens šķīduma tipa un losjona tipa līmēs. Visbiežāk izmantotajām virsmas līmēm ir hidrofobas un hidrofilas grupas, tāpēc kopumā tās visas ir virsmaktīvās vielas. Galvenie virsmas līmes līdzekļi ir modificēta ciete, polivinilspirts (PVA), karboksimetilceluloze (CMC) un poliakrilamīds (PAM). Dažādus virsmas līmes līdzekļus var izvēlēties atbilstoši dažādām vajadzībām. Piemēram: ① Lai uzlabotu ūdens izturību, var izmantot AKD, disperģēto kolofoniju, parafīnu, hroma hlorīda stearātu, stirola maleīnskābes anhidrīda kopolimēru un citus sintētiskos sveķu lateksus; ② Lai uzlabotu eļļas izturību, var pievienot organiskos fluorētos savienojumus, piemēram, perfluoralkilakrilāta kopolimērus, perfluoroktānskābes hroma kompleksus, perfluoralkilfosfātus utt. Lai palielinātu pretadhēziju, pievienojiet silikona sveķus; 4. Uzlabojiet drukas veiktspēju, galvenokārt izmantojot modificētu cieti, CMC, PVA utt. Uzlabojiet sauso un mitro izturību, pievienojot PAM modificētu cieti utt. Lai uzlabotu drukas spīdumu, galvenokārt izmanto CMC, nātrija alginātu un citus materiālus. Lai uzlabotu virsmas līmēšanas efektu, parasti kopā tiek izmantoti divi vai vairāki līmēšanas līdzekļi, un efekts ir ļoti ievērojams.

Pārklājošās virsmaktīvās vielas

Pārklājumu apstrādes pārklājumu sastāvā galvenokārt ietilpst līmes, pigmenti un citas piedevas. Pats pārklājums ir sarežģīts savienojums, un tas mainās atkarībā no konkrētajām papīra prasībām un formulas sastāva. Virsmaktīvām vielām ir svarīga loma papīra pārklājumu formulēšanā, galvenokārt ietverot pārklājumu disperģētājus, putu slāpētājus, smērvielas, konservantus, antistatiskos līdzekļus un sintētisko lateksu.

Pārklājuma disperģētājs: tas ir vissvarīgākā piedeva pārklājumos, no kuriem lielākā daļa ir virsmaktīvās vielas. Tā darbība ir ① piešķirt pigmenta daļiņām lādiņus, radot tām atgrūšanās spēkus savā starpā; ② pārklājot pigmenta daļiņu virsmu, tas darbojas kā aizsargkoloīds; ③ veidot ap daļiņām augstas viskozitātes stāvokli, lai novērstu vairāku daļiņu agregāciju. Agrākie izmantotie disperģētāji bija fosfāti, polisilikāti, diammonija hidrogēnfosfāts, benzolsulfonskābes un formaldehīda kondensācijas produkts, kazeīns, arābu sveķi utt. Nātrija heksametafosfāts, nātrija pirofosfāts un nātrija tetrafosfāts ir parasti izmantoti disperģētāji pārklājumos ar zemu cietvielu saturu. Pārklājumos ar augstu cietvielu saturu parasti izmanto augstas molekulmasas organiskos disperģētājus, piemēram, nātrija poliakrilāta šķīdumu, nātrija polimetakrilātu un tā atvasinājumus, diizobutilēna maleīnskābes anhidrīda kopolimēra dinātrija sāls šķīdumu, kā arī alkilfenola polioksietilēna ēteri un taukskābju spirta polioksietilēna ēteri.

Putu slāpētājs: pārklājuma sagatavošanas un pārklāšanas procesā bieži rodas putas, un ir jāpievieno putu slāpētājs. Galvenokārt tie ir augstākie spirti, taukskābju esteri, tributilfosfāts, tripropilfosfāts utt.

Lubrikants: Lai uzlabotu papīra pārklājumu plūstamību un lubrikantu īpašības, uzlabotu adhēziju, piešķirtu papīra pārklājumiem gludumu un spīdumu, palielinātu plastiskumu, novērstu plaisāšanu un uzlabotu pārklātā papīra drukājamību, var pievienot lubrikantus. Pašlaik visplašāk izmantotās lubrikantus veido ūdenī šķīstošās metālu ziepju virsmaktīvās vielas, ko pārstāv kalcija stearāts, un nātrija stearāta ūdenī šķīstošiem lubrikantiem ir arī būtiska ietekme. Kā lubrikantus var izmantot arī parafīna ogļūdeņražus un taukskābju amīnus.

Konservanti: Dažas dabīgās līmes ir pakļautas degradācijai un pelējuma augšanai, tāpēc papīra pārklājumiem jāpievieno pretkorozijas sveķi. Papīra pārklājumos plaši tiek izmantotas kvaternārās amonija katjonu virsmaktīvās vielas, fluorēti cikliskie savienojumi, organiskie broma un sēra savienojumi, N-(2-benzimidazolil)karbamāts (karbendazims) u.c.

Antistatisks līdzeklis: Pievienojot pārklājuma formulai oktadeciltrimetilamonija fluorīdu, polioksietilēna sorbitāna esteri, alkilfenola polioksietilēna ētera fosfātu, polistirola sulfonātu utt., papīram var piešķirt antistatiskas īpašības.

Sintētiskais latekss: Sintētiskais latekss ir svarīga pārklājuma līmviela. Sintētiskā lateksa sagatavošanas procesā virsmaktīvām vielām ir svarīga loma kā emulgatoriem, disperģētājiem, stabilizatoriem utt.
#Ķīmisko vielu ražotājs#
#Tekstila palīgmateriāli#
#Tekstilķīmiskā viela#
#silikona mīkstinātājs#
#silikona ražotājs#