Realizacja funkcjonalna papieru specjalnego podczas produkcji opiera się na specyficznych procesach i dodatkach chemicznych. Na przykład podczas obróbki-odstraszającej oleje środki-zawierające fluor-takie jak aminy podstawione perfluoroalkilem-, czwartorzędowe sole amoniowe i akrylany-wprowadza się do papieru w drodze wewnętrznego dodania do masy celulozowej podczas wytwarzania papieru lub poprzez impregnację powierzchni i techniki zaklejania. Podczas kolejnego etapu ogrzewania i suszenia dodatki te tworzą na włóknach papieru jednocząsteczkową warstwę z grupami perfluoroalkilowymi skierowanymi na zewnątrz, skutecznie zapobiegając w ten sposób przenikaniu oleju do papieru.
Jeśli chodzi o środki hydrofobowe, emulsja parafinowa jest-wczesnym etapem i stosunkowo tanim-środkiem hydrofobowym-, zwykle nakładanym na papier poprzez impregnację powierzchni. Jednakże silikony stanowią najpowszechniej stosowaną klasę-środków hydrofobowych; ich wodne formuły emulsyjne-wzbogacone dodatkiem emulgatorów i nanokrzemionki-wywołują „efekt liścia lotosu” na powierzchni papieru, umożliwiając łatwe spływanie kropelek wody z papieru.
Kolejnym krytycznym aspektem produkcji papieru specjalnego jest obróbka-ognioodporna. Środki zmniejszające palność można wprowadzać w postaci nierozpuszczalnych w wodzie-stałych proszków dodawanych bezpośrednio do masy celulozowej podczas wytwarzania papieru lub jako środki rozpuszczalne w wodzie-wprowadzane do papieru w procesach impregnacji. Po wyschnięciu i wykończeniu papieru środki zmniejszające palność nadają materiałowi-właściwości zmniejszające palność.
Jeśli chodzi o obróbkę-odporną na ciepło, działanie papieru w środowiskach-o wysokiej temperaturze jest zwiększone dzięki zastosowaniu chemicznie modyfikowanych naturalnych polimerów-takich jak mieszaniny glukomannanu i związków zawierających azot--, a także syntetycznych żywic polimerowych, w tym żywic silikonowych i poliolefin. Wśród nich żywice silikonowe wykazują wyjątkową wydajność; wysoka energia wiązania ich wiązań Si-O sprawia, że żywica jest wysoce stabilna i odporna na degradację, nadając w ten sposób wyjątkową odporność cieplną materiału.
Funkcjonalna realizacja papieru specjalnego
Olejek-Odstraszający
Podczas produkcji funkcjonalna realizacja papieru specjalnego opiera się na określonych procesach i dodatkach chemicznych. Na przykład podczas obróbki-odstraszającej oleje środki-zawierające fluor-takie jak aminy podstawione perfluoroalkilem-, czwartorzędowe sole amoniowe i akrylany-wprowadza się do papieru w drodze wewnętrznego dodania do masy celulozowej podczas wytwarzania papieru lub poprzez impregnację powierzchni i techniki zaklejania. Podczas kolejnego etapu ogrzewania i suszenia dodatki te tworzą na włóknach papieru jednocząsteczkową warstwę z grupami perfluoroalkilowymi skierowanymi na zewnątrz, skutecznie zapobiegając w ten sposób przenikaniu oleju do papieru.
Zabieg hydroizolacyjny
Podobnie hydroizolacja obejmuje różne procesy i środki chemiczne. Emulsja parafinowa jest niedrogim-środkiem hydroizolacyjnym na wczesnym etapie, który nakłada się na papier poprzez impregnację powierzchni. Z kolei silikony są najczęściej stosowanymi środkami hydroizolacyjnymi; ich wodne emulsje-zawierające emulgatory i nanokrzemionkę-tworzą „efekt liścia lotosu” na powierzchni papieru, umożliwiając łatwe spływanie kropelek wody.
Obróbka zmniejszająca palność
Uniepalnianie jest kluczowym etapem w produkcji papierów specjalnych. Środki zmniejszające palność można wprowadzać w postaci nierozpuszczalnych w wodzie-stałych proszków dodawanych do masy celulozowej podczas procesu wytwarzania papieru lub jako środki rozpuszczalne w wodzie-nanoszone na papier w procesie impregnacji. Po wyschnięciu papieru środki zmniejszające palność nadają materiałowi-właściwości zmniejszające palność.
Obróbka odporna na ciepło
Aby poprawić wydajność papieru w-środowiskach o wysokiej temperaturze, stosuje się środki chemiczne na bazie naturalnych i syntetycznych polimerów-, aby zwiększyć jego odporność na ciepło. Dotyczy to chemicznie modyfikowanych polimerów naturalnych,-takich jak mieszaniny glukomannanu i związków-zawierających azot-, a także syntetycznych żywic polimerowych, takich jak żywice silikonowe i poliolefiny. Wśród nich żywice silikonowe wyróżniają się wyjątkową odpornością na ciepło i-właściwościami zapobiegającymi przywieraniu, przypisywanymi naturalnej stabilności ich wiązań Si-O.
Odporność cieplna papieru i właściwości zapobiegające{{0}przyklejaniu się i uwalnianiu
Środki zwiększające odporność na ciepło
Żywice silikonowe doskonale sprawdzają się jako-odporne na ciepło środki ochronne włókien papieru. Wysoka energia wiązania ich wiązań Si-O sprawia, że żywica jest wysoce stabilna i odporna na degradację, nadając w ten sposób wyjątkową odporność cieplną materiału. Ponadto żywice silikonowe mają doskonałe-właściwości zapobiegające przywieraniu i uwalnianiu-, co jest cechą szczególnie ważną w zastosowaniach związanych z przetwarzaniem papieru.
Agenci nie-przyklejani/zwalniający
Obróbka zapobiegająca-przywieraniu i uwalnianiu stanowi kluczowy proces w produkcji papieru. Obróbki te są wykorzystywane głównie do produkcji między innymi samo-papieru samoprzylepnego,-papieru samoprzylepnego, kompozytowego papieru rozdzielającego do materiałów dekoracyjnych, papieru rozdzielającego do skóry syntetycznej i papieru rozdzielającego do medycznych urządzeń diagnostycznych. Dzięki tym zabiegom papier uzyskuje-niezbędne właściwości zapobiegające przywieraniu i uwalnianiu, aby sprostać różnorodnym wymaganiom różnych zastosowań. Warto zauważyć, że środki antyadhezyjne na bazie-silikonu są powszechnie stosowane w przypadku-zabezpieczeń zapobiegających przywieraniu ze względu na ich naturalną stabilność chemiczną.
Proces impregnacji i powlekania
Wymagania dotyczące papieru bazowego
W procesie impregnacji i powlekania papier bazowy musi posiadać wystarczającą wytrzymałość na mokro, aby zapobiec pękaniu lub rozdarciu podczas etapu impregnacji; w związku z tym zazwyczaj wybiera się celulozę drzewną-z długich włókien. Papier bazowy powinien charakteryzować się doskonałą chłonnością, aby zapewnić dokładne wchłonięcie środka impregnującego; ponadto pozostaje on niesklejony, a stopień roztwarzania, prasowania i kalandrowania jest stosunkowo niski.
Rodzaje i zastosowanie impregnatów
Środki impregnujące są dostępne w szerokiej gamie, w tym żywice, lateksy, oleje i woski parafinowe. Różne środki nadają określone właściwości, dzięki czemu nadają się do różnych zastosowań papierniczych. Na przykład impregnaty-na bazie żywicy-takie jak żywice fenolowe i melaminowe-żywice formaldehydowe-nadają papierowi takie właściwości, jak wodoodporność, olejoodporność, odporność na ścieranie i izolacja elektryczna, dzięki czemu idealnie nadają się do papierów dekoracyjnych i laminowanych papierów kompozytowych. Impregnaty na bazie lateksu-takie jak lateks butadienowo-styrenowy-i lateks neoprenowy-zwiększają wytrzymałość wewnętrzną i odporność na ścieranie arkusza papieru, znajdując zastosowanie w specjalistycznych papierach zabezpieczonych i papierach podkładowych z forniru drewnianego. Z drugiej strony impregnaty na bazie oleju- i parafiny- zapewniają doskonałą wodoodporność, odporność na wilgoć i przezroczystość, dzięki czemu nadają się do stosowania w przypadku papierów opakowaniowych-olejoodpornych,-wodoodpornych i{16}}wilgoodpornych.
Sprzęt procesowy
W procesie impregnacji i powlekania kluczowymi elementami wyposażenia są zbiornik do impregnacji, sekcja cylindra suszącego i walce prasujące. Zarówno rolki impregnacyjne, jak i zbiornik są wykonane ze stali nierdzewnej, aby zapewnić odporność na rdzę i trwałość. Zespół wałka dociskowego składa się z wałka gumowego i wałka chromowanego-; ciśnienie między nimi jest regulowane, a gumowy wałek wymaga obróbki antyadhezyjnej, aby zapobiec przyleganiu lateksu do jego powierzchni. Typowy sprzęt używany w procesie impregnacji,-taki jak płytkie-zbiorniki do impregnacji i cylindry suszące-musi być zaprojektowany z myślą o trwałości i-właściwościach zapobiegających przywieraniu, aby zapewnić dłuższy okres użytkowania.