Analiza tratamentelor funcționale pentru lucrări de specialitate
În timpul producției de hârtie de specialitate, sunt folosite diverse procese-împreună cu încorporarea unor aditivi chimici specifici-pentru a îndeplini cerințele lor funcționale distincte. Funcțiile acestor hârtii de specialitate sunt diverse, cuprinzând proprietăți precum rezistența la ulei, rezistența la apă, rezistența la flacără și rezistența la căldură. În secțiunile următoare, vom aprofunda în principiile și metodologiile care stau la baza realizării acestor funcții.
▲ Tratament rezistent la ulei-
În primul rând este tratamentul rezistent la ulei{0}. Cheia acestui proces constă în utilizarea uleiurilor care resping fluor-. Constituenții primari ai acestor substanțe repelente sunt compuși fluoroalchilici-cum ar fi aminele substituite cu perfluoroalchil-, sărurile de amoniu cuaternar și acrilații. Aceste dispersii cationice sunt introduse în structura hârtiei printr-un proces de adăugare „-umed” în timpul fabricării hârtiei. După ce hârtia este formată și ulterior uscată la căldură, acești aditivi se aranjează pe fibrele hârtiei pentru a forma un strat monomolecular cu lanțurile de perfluoroalchil orientate spre exterior, prevenind astfel în mod eficient pătrunderea uleiurilor și grăsimilor. În plus, dispersiile anionice pot fi aplicate pe hârtie prin impregnarea suprafeței sau prin tehnici de dimensionare a suprafeței; aceste metode creează, în mod similar, un strat monomolecular pe suprafețele fibrelor, obținând efectul dorit de rezistentă la ulei{10}.
▲ Tratament rezistent la apă
Urmează tratamentul-rezistent la apă. Emulsia de ceară de parafină este un agent hidrofug-în stadiu incipient și cu un cost relativ scăzut--, aplicat de obicei pe hârtie prin impregnarea suprafeței. În plus, hidrofugele cationice pot fi utilizate prin adăugare la capătul umed-în timpul procesului de fabricare a hârtiei. Cu toate acestea, agenții pe bază de silicon-sunt cei mai folosiți hidrofugări. Produsele lor de emulsie apoasă sunt formulate prin încorporarea de emulgatori pentru a crea emulsii de polisiloxan, la care se adaugă apoi dioxid de siliciu la scară nano{10}}. Această formulă induce un „efect de frunze de lotus” pe suprafața hârtiei, permițând picăturilor de apă să se rostogolească cu ușurință și, astfel, obținând o rezistență eficientă la apă.
▲ Tratament ignifug-
Să examinăm acum tratamentul-ignifug. Există două metode principale pentru încorporarea retardanților de flacără în hârtie: una implică adăugarea de pulberi ignifuge solide insolubile-insolubile în apă-la pastă ca materiale de umplutură în timpul fabricării hârtiei; celălalt implică introducerea de retardanți de flacără solubili în apă-în structura hârtiei printr-un proces de impregnare. Acești retardanți de flacără includ compuși pe bază de azot-și bor-, precum și pulberi solide insolubile- în apă, cum ar fi hidroxidul de aluminiu și hidroxidul de magneziu.
▲ Tratament rezistent la căldură și proprietăți anti-lipire/eliberare
În cele din urmă, ne referim la tratamentele rezistente la căldură și la proprietățile anti-lipire/degajare. Pentru a proteja fibrele și pentru a spori rezistența la căldură a hârtiei, polimerii naturali modificați chimic-cum ar fi amestecuri de glucomanan și compuși care conțin azot--sunt aplicați pe hârtie prin metode de acoperire, impregnare sau pulverizare. În plus, rășinile polimerice sintetice-cum ar fi rășinile siliconice și poliolefinele cu lanț-carbon-superior-sunt utilizate pentru a îmbunătăți și mai mult rezistența termică a hârtiei. Substanțele chimice-de disipare a căldurii, cum ar fi hidroxizii metalici care conțin apă cristalină, sunt folosite în principal pentru a proteja fibrele de hârtie împotriva temperaturilor ridicate. Rășinile siliconice, în special, se remarcă ca agenți superiori de-protecție la temperatură înaltă datorită energiei de legare ridicate, stabilității și rezistenței termice a legăturilor lor Si-O, precum și proprietăților lor inerente anti-de barieră.
Procesul de aplicare a unor tratamente anti-barieră și antiaderent pe hârtie este esențial, având un impact asupra producției în diverse sectoare, inclusiv etichetele auto-adezive și hârtiile adezive-sensibile la presiune. Substanțele chimice utilizate în acest proces-cunoscute sub numele de agenți de dezlipire (denumite și agenți de exfoliere, agenți anti-aderență sau agenți de îndepărtare a mucegaiului)-sunt concepute pentru a forma un strat dens pe suprafața hârtiei. Acest strat acționează ca o barieră, împiedicând pătrunderea rășinilor polimerice adezive și facilitând astfel detașarea ușoară. Agenții de eliberare vin într-o mare varietate de forme; dintre aceștia, agenții de degajare pe bază de silicon-sînt cei mai utilizați în prezent datorită toxicității scăzute, a energiei de suprafață excelente și a umectabilității superioare cu substraturi de hârtie. Disponibili în formulări pe bază de-solvenți, pe bază de-emulsie-și fără-solvenți, acești agenți sunt supuși reacțiilor de-legături încrucișate clasificate ca tipuri de întărire-adăugire,-condensare-sau de radiație-. Agenții de separare-de întărire suplimentară demonstrează performanțe deosebit de remarcabile în ceea ce privește caracterul complet al întăririi, proprietățile de eliberare, capacitățile de anti-aderență și flexibilitatea oferită în proiectarea formulării de acoperire.
▲ Prelucrarea acoperirii prin impregnare
În plus, acoperirea prin impregnare este o tehnică vitală pentru dotarea hârtiei cu proprietăți specializate, cum ar fi rezistența la apă și rezistența la foc. În acest scop, sunt utilizate o gamă largă de agenți de impregnare-inclusiv rășini sintetice și latexuri sintetice-, iar tipurile de hârtie de bază utilizate pentru acoperirea de impregnare variază semnificativ. Oricum, indiferent de tipul specific de hârtie folosit, aceasta trebuie să îndeplinească un set de criterii de performanță specifice:
① Hârtia de bază trebuie să aibă suficientă rezistență la umezeală pentru a preveni ruperea sau ruperea în timpul procesului de impregnare; în consecință, pentru această aplicație este de obicei selectată pasta de lemn cu fibre lungi-.
② Hârtia de bază trebuie să prezinte, de asemenea, o capacitate de absorbție excelentă pentru a facilita pătrunderea eficientă a agentului de impregnare. Concomitent, pentru a păstra proprietăţile inerente ale hârtiei de bază, tratamentul de dimensionare este de obicei omis; în plus, gradele de pulpare, presare și calandrare sunt toate menținute la niveluri relativ scăzute.
În continuare, să examinăm în detaliu diferitele tipuri de agenți de impregnare și aplicațiile acestora. În primul rând sunt agenții de impregnare pe bază de-rășini-inclusiv rășini fenolice și rășini de melamină-formaldehidă-care conferă hârtiei impregnate o multitudine de proprietăți, cum ar fi rezistența la apă, rezistența la ulei, rezistența la abraziune și izolația electrică; acestea sunt utilizate pe scară largă în domenii precum hârtiile decorative și compozitele laminate. În al doilea rând sunt agenții de impregnare pe bază de latex--cum ar fi latexul de stiren-butadienă și latexul de neopren-care îmbunătățesc rezistența internă și rezistența la abraziune a foii de hârtie, făcându-le potrivite pentru aplicații specializate, cum ar fi hârtiile de securitate și hârtiile de suport din furnir de lemn. În plus, există agenți de impregnare pe bază de ulei- și parafină--cum ar fi uleiurile uscate și ceara de parafină-care conferă hârtiei o rezistență excelentă la apă, rezistență la umiditate, rezistență ridicată la tracțiune și transparență; acestea sunt utilizate frecvent în hârtiile de ambalaj concepute pentru a fi rezistente la ulei-, la apă- și la umiditate-.
În ceea ce privește procesul de impregnare în sine, se folosește în mod obișnuit un rezervor de imersie cu tavă de mică adâncime-, în care atât rola de imersare, cât și rezervorul sunt construite din oțel inoxidabil pentru a preveni coroziunea. Rolele de prindere constau dintr-o rolă de cauciuc și o rolă cromată-, cu setări de presiune reglabile; în plus, rola de cauciuc suferă un tratament de eliberare pentru a preveni aderența latexului la suprafața sa. Înainte de a intra în secțiunea de uscare, hârtia impregnată este preîncălzită folosind radiații infraroșii departe-pentru a preveni lipirea acesteia de cilindrii de uscare. Simultan, primul cilindru din secțiunea de uscare este de asemenea supus unui tratament de eliberare pentru a se asigura că hârtia poate fi îndepărtată fără probleme.
