Speciālo dokumentu funkcionālās apstrādes analīze
Speciālo papīru ražošanas laikā tiek izmantoti dažādi procesi, -kopā ar īpašu ķīmisko piedevu iekļaušanu-, lai izpildītu to atšķirīgās funkcionālās prasības. Šo speciālo papīru funkcijas ir dažādas, ietverot tādas īpašības kā eļļas izturība, ūdensizturība, liesmas slāpēšana un karstumizturība. Nākamajās sadaļās mēs iedziļināsimies šo funkciju īstenošanas pamatā esošajos principos un metodoloģijās.
▲ Eļļas{0}}izturīga apstrāde
Pirmkārt, tā ir eļļas{0}izturīga apstrāde. Šī procesa atslēga ir fluoru-saturošu eļļas repelentu izmantošana. Šo repelentu galvenās sastāvdaļas ir fluoralkilsavienojumi-, piemēram, perfluoralkil-aizvietoti amīni, kvaternārie amonija sāļi un akrilāti. Šīs katjonu dispersijas tiek ievadītas papīra struktūrā, izmantojot "mitrā gala" pievienošanas procesu papīra ražošanas laikā. Pēc tam, kad papīrs ir izveidots un pēc tam žāvēts karstumā, šīs piedevas izkārtojas uz papīra šķiedrām, veidojot monomolekulāru slāni ar perfluoralkilķēdēm, kas ir vērstas uz āru, tādējādi efektīvi novēršot eļļu un smērvielu iekļūšanu. Turklāt uz papīra var uzklāt anjonu dispersijas, izmantojot virsmas impregnēšanas vai virsmas izmēru noteikšanas metodes; šīs metodes līdzīgi veido monomolekulāru slāni uz šķiedru virsmām, panākot vēlamo eļļas{10}noturīgo efektu.
▲ Ūdens{0}}izturīga apstrāde
Nākamā ir ūdens{0}izturīga apstrāde. Parafīna vaska emulsija ir agrīnā-posma un salīdzinoši zemas-izmaksas ūdens-reaģents, ko parasti uzklāj uz papīra ar virsmas impregnēšanu. Turklāt katjonu ūdens atbaidīšanas līdzekļus var izmantot, pievienojot{6}}slapjo galu papīra ražošanas procesā. Tomēr visplašāk izmantotie ūdens atgrūšanas līdzekļi ir uz silikona{8}} bāzes. To ūdens emulsijas produkti tiek veidoti, iekļaujot emulgatorus, lai izveidotu polisiloksāna emulsijas, kurām pēc tam pievieno nano{10}mēroga silīcija dioksīdu. Šis sastāvs izraisa "lotosa lapas efektu" uz papīra virsmas, ļaujot ūdens pilieniem viegli noripot un tādējādi panākot efektīvu ūdensizturību.
▲ liesmu{0}}aizturoša apstrāde
Tagad apskatīsim liesmu{0}}apstrādi. Ir divas galvenās metodes liesmas slāpētāju iekļaušanai papīrā: viena ietver ūdenī -nešķīstošu cietu liesmu slāpējošu pulveru pievienošanu celulozei kā pildvielu papīra ražošanas laikā; otrs ietver ūdenī-šķīstošu liesmas slāpētāju ievadīšanu papīra struktūrā, izmantojot impregnēšanas procesu. Šie liesmas slāpētāji ietver savienojumus uz slāpekļa -un bora- bāzes, kā arī ūdenī -nešķīstošus cietus pulverus, piemēram, alumīnija hidroksīdu un magnija hidroksīdu.
▲ Karstumizturīga-apstrāde un pret-pielipšanas/atlaišanas īpašības
Visbeidzot, mēs runājam par karstumizturīgu-apstrādi un pret-pielipšanas/izdalīšanās īpašībām. Lai aizsargātu šķiedras un uzlabotu papīra karstumizturību, uz papīra tiek uzklāti ķīmiski modificēti dabīgie polimēri-piemēram, glikomannāna un slāpekli saturošu savienojumu- maisījumi, izmantojot pārklājuma, impregnēšanas vai izsmidzināšanas metodes. Turklāt, lai vēl vairāk uzlabotu papīra termisko pretestību, tiek izmantoti sintētiskie polimēru sveķi,{7}}piemēram, silikona sveķi un augstākas -oglekļa-ķēdes poliolefīni{10}}. Siltumu izkliedējošas ķimikālijas, piemēram, metālu hidroksīdi, kas satur kristālūdeni, galvenokārt tiek izmantotas, lai aizsargātu papīra šķiedras pret augstām temperatūrām. Silikona sveķi jo īpaši izceļas kā izcili augstas temperatūras aizsardzības līdzekļi, pateicoties to Si–O saišu augstajai saišu enerģijai, stabilitātei un termiskajai pretestībai, kā arī tiem raksturīgajām nepielipšanas un barjeras īpašībām.
Papīra pretpiedeguma un barjeras apstrādes process ir ļoti svarīgs, jo tas ietekmē ražošanu dažādās nozarēs, tostarp pašlīmējošās-uzlīmes un spiedienjutīgā-līmējošā papīra ražošana. Šajā procesā izmantotās ķīmiskās vielas -sauktas arī par atdalīšanas līdzekļiem (sauktas arī par lobīšanās līdzekļiem, pretpielipšanas līdzekļiem vai veidņu atbrīvošanas līdzekļiem)-ir izstrādātas tā, lai uz papīra virsmas izveidotu blīvu slāni. Šis slānis darbojas kā barjera, novēršot līmes polimēru sveķu iespiešanos un tādējādi atvieglojot vieglu atdalīšanu. Atbrīvošanas līdzekļi ir ļoti dažādi; starp tiem pašlaik visplašāk tiek izmantoti silikona -atdalīšanas līdzekļi, jo tiem ir zema toksicitāte, lieliska virsmas enerģija un lieliska mitrināmība ar papīra substrātiem. Šie līdzekļi ir pieejami preparātos, kuru pamatā ir šķīdinātājs-, emulsijas{12}}un šķīdinātājus{13}, un šie līdzekļi tiek pakļauti savstarpējās saiknes reakcijas, kas klasificētas kā pievienošanas-sacietēšanas, kondensācijas{16}}cietēšanas vai apstarošanas{17}}sacietēšanas veidi. Papildu-cietēšanas līdzekļi demonstrē īpaši izcilu veiktspēju attiecībā uz sacietēšanas pilnīgumu, atbrīvošanas īpašībām, pret-adhēziju un pārklājuma sastāva dizaina elastību.
▲ Impregnēšanas pārklājuma apstrāde
Turklāt impregnēšanas pārklājums ir būtisks paņēmiens, lai papīram piešķirtu īpašas īpašības, piemēram, ūdensizturību un ugunsizturību. Šim nolūkam tiek izmantots plašs impregnēšanas līdzekļu klāsts, -tostarp sintētiskos sveķus un sintētiskos lateksus-, un impregnēšanas pārklāšanai izmantotā pamatpapīra veidi ievērojami atšķiras. Tomēr neatkarīgi no konkrētā izmantotā papīra veida tam jāatbilst noteiktu darbības kritēriju kopumam:
① Pamatpapīram jābūt pietiekami izturīgam pret mitrumu, lai nepieļautu plīsumu vai plīsumu impregnēšanas procesā; līdz ar to šim lietojumam parasti tiek izvēlēta{0}}garšķiedras koksnes masa.
② Pamatpapīram jābūt arī ar izcilu uzsūkšanas spēju, lai atvieglotu impregnēšanas līdzekļa efektīvu iekļūšanu. Vienlaikus, lai saglabātu pamatpapīra raksturīgās īpašības, izmēru apstrāde parasti tiek izlaista; turklāt pulēšanas, presēšanas un kalandrēšanas pakāpes tiek uzturētas salīdzinoši zemā līmenī.
Tālāk sīki izpētīsim dažādus impregnēšanas līdzekļu veidus un to attiecīgos pielietojumus. Pirmkārt, tie ir sveķu-bāzes impregnēšanas līdzekļi-, tostarp fenola sveķi un melamīna-formaldehīda sveķi-, kas impregnētajam papīram piešķir daudzas īpašības, piemēram, ūdensizturību, eļļas izturību, nodilumizturību un elektrisko izolāciju; tos plaši izmanto tādās jomās kā dekoratīvie papīri un laminēti kompozītmateriāli. Otrkārt, ir lateksa-bāzes impregnēšanas līdzekļi-, piemēram, stirola-butadiēna latekss un neoprēna latekss-, kas uzlabo papīra loksnes iekšējo izturību un nodilumizturību, padarot tās piemērotas specializētiem lietojumiem, piemēram, drošības papīriem un koka finiera pamatpapīriem. Turklāt ir impregnēšanas līdzekļi uz eļļas{11}} un parafīna{12}} bāzes,{13}}piemēram, žāvēšanas eļļas un parafīna vasks,{14}}kas nodrošina papīram izcilu ūdensizturību, mitruma izturību, augstu stiepes izturību un caurspīdīgumu. tos bieži izmanto iesaiņojuma papīros, kas izstrādāti tā, lai tie būtu eļļas{15}}izturīgi,{16}}ūdens un mitrumizturīgi.
Attiecībā uz pašu impregnēšanas procesu parasti tiek izmantota sekla-paplātes iegremdēšanas tvertne, kurā gan iegremdēšanas veltnis, gan tvertne ir izgatavota no nerūsējošā tērauda, lai novērstu koroziju. Spraušanas rullīši sastāv no gumijas veltņa un hromēta{2}}rullīša ar regulējamiem spiediena iestatījumiem; turklāt gumijas veltnis tiek pakļauts atbrīvošanas apstrādei, lai novērstu lateksa pielipšanu tā virsmai. Pirms ieiešanas žāvēšanas sekcijā impregnētais papīrs tiek iepriekš uzkarsēts, izmantojot tālu-infrasarkano starojumu, lai novērstu tā pielipšanu žāvēšanas cilindriem. Vienlaikus pirmais cilindrs žāvēšanas sekcijā tiek pakļauts arī atbrīvošanas apstrādei, lai nodrošinātu, ka papīru var vienmērīgi nolobīt.
