Primjena u mokrom dijelu proizvodnje papira

Surfaktanti za apreturu su važne kemikalije u mokrom dijelu koji papiru i kartonu pružaju vodootpornost. Uglavnom se koriste za pisanje, tisak, pakiranje te građevinski papir i karton.

Glavne vrste sredstava za zglađivanje su sredstva za zglađivanje na bazi smole i sintetička sredstva za zglađivanje. Priprema dispergiranog smolenog sredstva za zglađivanje je fizički i kemijski proces u kojem čvrsti smol apsorbira toplinu i postaje tekući smol. Postoji velika međupovršinska napetost između tekućeg smola i vode, a smanjenje te međupovršinske napetosti može se postići samo dodavanjem surfaktanata. Emulgatori i disperzanti za dispergiranje smole smole smole su surfaktanti. Odabir pravog surfaktanta ključan je za pripremu dispergirane smole smole smole, a uobičajeno korišteni uključuju anionske, kationske i cviterionske agense. Najčešće korišteni emulgator u Kini je anionska dispergirana smola od smole, a najčešće korišteni emulgatori su polioksietilenskog tipa, kao što su masni alkohol polioksietilen eter fosfat, natrijev 2-hidroksi-3-(stiren glikol) akrilni sulfonat, natrijev 2-hidroksi-3-(nonilfenoksi polioksietilen) akrilni sulfonat itd. Neki kationski emulgatori poput kationskog poliakrilamida, poliamida, poliamid epiklorohidrina i kationskog škroba koriste se za pripremu kationskog dispergiranog smola od smole.

Sintetička sredstva za zgladnjivanje uglavnom uključuju alkil keten dimer (AKD) i alkil sukcininski anhidrid (ASA). Ove dvije vrste sredstava za zgladnjivanje poznate su i kao reaktivna sredstva za zgladnjivanje jer sadrže aktivne funkcionalne skupine koje mogu reagirati s hidroksilnim skupinama vlakana i ostati na vlaknima. Zbog svoje sposobnosti da se prilagode uvjetima visokog pH (pH = 7,5-8,5), ova vrsta sredstva za zgladnjivanje popularna je u industriji papira jer može koristiti jeftin kalcijev karbonat kao punilo za poboljšanje čvrstoće, bjeline i performansi proizvodnje papira. Trenutno je preko 50% visokokvalitetnog papira u razvijenim zemljama postiglo srednje do alkalnu proizvodnju papira. AKD i ASA su netopljivi u vodi, a stabilna AKD losion može se pripremiti korištenjem neionskog surfaktanta tipa polioksietilena kao emulgatora.

Tijekom procesa izbjeljivanja pulpe tretirane surfaktantima za kontrolu smole, preostala smola će se taložiti. Ako se na vrijeme ne odvoji, stvarat će viskozne naslage koje se lijepe za opremu, bakrenu mrežu stroja za papir, vunenu tkaninu i cilindre za sušenje, uzrokujući prepreke u proizvodnji papira, utječući na normalnu proizvodnju papira, a također uzrokujući i bolesti papira. Osim toga, s obzirom na široku upotrebu otpadnog papira danas, tvari na bazi smole poput ljepila, veziva za tintu i ljepila za premaze u otpadnom papiru također mogu stvoriti barijere od smole koje utječu na proizvodnju papira. Stoga istraživanje i razvoj sredstava za kontrolu barijera od smole postaju sve važniji.

Uobičajeno korištena sredstva za kontrolu barijere smole uključuju anorganska punila (kao što je talk u prahu), fungicide, surfaktante, kelirajuća sredstva, kationske polimere, lipaze i sredstva za membransko odvajanje. Najčešće korišteni surfaktanti su anionski surfaktanti, koji su trenutno najčešće korišteni surfaktanti, uključujući više alkoholne sulfate, alkilbenzen sulfonske kiseline i više alkohole, fosfate itd. Kationski surfaktanti su uglavnom alkil aminske soli ili kvaterne amonijeve soli. Neionski surfaktanti uglavnom uključuju polietilen glikol i poliole. Osim toga, postoje i amfoterni surfaktanti i razni višekomponentni kompleksi. Sredstvo za skidanje ljepila također je sredstvo za kontrolu smole koje se koristi za kontrolu prianjanja između sušilice i lista papira, podmazivanje strugača i sušilice te kontrolu raspodjele ljepila. Uglavnom uključuje losion od poliamidnog polimera, kao što je losion od polivinil alkohola, mineralno ulje i losion od organskog silicija koji se uspoređuje s platformom za raspršivanje surfaktanata i kationski polimer od poliamina i poliamina.

Surfaktant za uklanjanje pjene

U procesu proizvodnje papira, pulpa sadrži malu količinu prirodnih i umjetno dodanih pjenastih površinski aktivnih tvari poput tehničkih elemenata i masnih kiselina, kao i stabilizatora pjene poput sintetičkih polimera i škroba. Stoga će se pojaviti pjena, što uzrokuje probleme poput lomljenja papira ili rupa na papiru. Glavne aktivne komponente sredstava protiv pjenjenja koja se koriste u proizvodnji papira su visokougljični alkoholi, polieteri, esteri masnih kiselina, organski silicijev polimeri itd. Općenito se pripremaju u losionu voda u ulju.

Omekšivač za izradu papira

Mekoća se odnosi na sposobnost surfaktanata da formiraju hidrofobne skupine na površini vlakana i adsorbiraju ih u obrnutom smjeru, smanjujući koeficijente dinamičkog i statičkog trenja vlaknastog materijala, čime se postiže glatki i mekani osjećaj. Sumporna kiselina, sulfonirano ricinusovo ulje i drugi anionski surfaktanti pokazuju učinak omekšavanja kada se adsorbiraju na površinu vlakana.

Kationske skupine u kationskim surfaktantima mogu se izravno vezati s negativno nabijenim vlaknima, dok hidrofobne skupine tvore niskoenergetske površine na vanjskoj strani vlakana, što rezultira posebno dobrom fleksibilnošću. Masna kiselina bisamid epiklorohidrin uglavnom se koristi za papir s visokim zahtjevima za fleksibilnost, kao što su toaletni papir, papir za gužvanje, higijenski ulošci, maramice, salvete itd.

Bipolarni ionski surfaktanti imaju širok raspon primjene. Njihove kationske skupine mogu se vezati s vlaknima, dok se njihove anionske skupine mogu vezati s vlaknima putem polielektrolita ili aluminijevih iona u pulpi. Također mogu uzrokovati poravnanje hidrofobnih skupina prema van, što znatno smanjuje površinsku energiju. Primjeri takvih surfaktanata uključuju 1 (.9'-aminoetil). 2. Sedamnaest derivata alkil imidazolin karboksilne kiseline. Osim toga, i kationski i amfoterni surfaktanti imaju antibakterijska i baktericidna svojstva, što može učinkovito spriječiti pljesnivost papira.

Organosilicijevi surfaktanti pripadaju posebnim surfaktantima, a kationske organosilicijeve kvaterne amonijeve soli uglavnom se koriste kao omekšivači. Postoje i mnoge druge vrste omekšivača, kao što su polioksietilen ester stearinske kiseline, polioksietilen lanolin, emulgirani vosak itd.

Omekšivač za izradu papira

Mekoća se odnosi na sposobnost surfaktanata da formiraju hidrofobne skupine na površini vlakana i adsorbiraju ih u obrnutom smjeru, smanjujući koeficijente dinamičkog i statičkog trenja vlaknastog materijala, čime se postiže glatki i mekani osjećaj. Sumporna kiselina, sulfonirano ricinusovo ulje i drugi anionski surfaktanti pokazuju učinak omekšavanja kada se adsorbiraju na površinu vlakana.

Kationske skupine u kationskim surfaktantima mogu se izravno vezati s negativno nabijenim vlaknima, dok hidrofobne skupine tvore niskoenergetske površine na vanjskoj strani vlakana, što rezultira posebno dobrom fleksibilnošću. Masna kiselina bisamid epiklorohidrin uglavnom se koristi za papir s visokim zahtjevima za fleksibilnost, kao što su toaletni papir, papir za gužvanje, higijenski ulošci, maramice, salvete itd.

Bipolarni ionski surfaktanti imaju širok raspon primjene. Njihove kationske skupine mogu se vezati s vlaknima, dok se njihove anionske skupine mogu vezati s vlaknima putem polielektrolita ili aluminijevih iona u pulpi. Također mogu uzrokovati poravnanje hidrofobnih skupina prema van, što znatno smanjuje površinsku energiju. Primjeri takvih surfaktanata uključuju 1 (.9'-aminoetil). 2. Sedamnaest derivata alkil imidazolin karboksilne kiseline. Osim toga, i kationski i amfoterni surfaktanti imaju antibakterijska i baktericidna svojstva, što može učinkovito spriječiti pljesnivost papira.

Organosilicijevi surfaktanti pripadaju posebnim surfaktantima, a kationske organosilicijeve kvaterne amonijeve soli uglavnom se koriste kao omekšivači.

Postoje i mnoge druge vrste omekšivača, kao što su polioksietilen ester stearinske kiseline, polioksietilen lanolin, emulgirani vosak itd.

Antistatičko sredstvo

U proizvodnji posebno obrađenog papira ponekad se mogu pojaviti antistatički problemi. Korištenje surfaktanata za tretiranje tekućine može stvoriti hidrofilnu vanjsku površinu. To jest, kao antistatičko sredstvo, surfaktant stvara pozitivnu adsorpciju na površini materijala, stvarajući hidrofobnu skupinu na površini materijala. Hidrofilne skupine protežu se u prostor, povećavajući ionsku vodljivost i vodljivost apsorpcije vlage vlakana, što rezultira pojavom pražnjenja i smanjenjem površinskog otpora, čime se sprječava nakupljanje statičkog elektriciteta. Surfaktanti koji se koriste kao antistatička sredstva imaju velike hidrofobne skupine i jake hidrofilne skupine. Kationski surfaktanti imaju najveću upotrebu i najbolje performanse, a slijede ih amfoterni surfaktanti.

Disperzant vlakana

Glavna funkcija disperzanata vlakana je smanjenje flokulacije vlakana i poboljšanje oblikovanja papira. Disperzanti vlakana mogu formirati dvoslojnu strukturu na površini vlakana. Polarni kraj vanjskog disperzanta ima jak afinitet s vodom, povećavajući stupanj vlaženja vodom i odbijajući statički elektricitet kako bi se postigla disperzija. Uobičajeno korišteni disperzanti vlakana uključuju djelomično hidrolizirani poliakrilamid (PAM), polietilen oksid (PlEO) itd. PEO ima visoku viskoznost, dobru topljivost u vodi i dobru podmazivanje. Dodavanjem manje od 0,05% visokokvalitetnom toaletnom papiru može se postići dobar učinak disperzije.

Primjena površinskog apreturiranja i premazivanja u proizvodnji papira

Površinsko lijepljenje i premazivanje uključuju nanošenje kemikalija na površinu papira, prvenstveno radi poboljšanja površinskih svojstava, poboljšanja tiskarskih performansi i ukupnog integriteta. No, postoje mnoge razlike između ta dva postupka, a glavna razlika je u tome što se za površinsko lijepljenje često koriste samo ljepila, dok se za premazivanje koriste i ljepila i pigmenti; Ljepilo koje se koristi za površinski premaz utiskuje se u papir, dok se naneseni pigment nanosi na površinu papira.

Surfaktanti za površinsko oblikovanje

Prema materijalu, mogu se podijeliti na prirodne i modificirane proizvode te sintetske proizvode; Prema ionskim svojstvima, mogu se podijeliti na anionske, kationske i neionske vrste; prema obliku proizvoda, mogu se podijeliti na vodene otopine i losione. Uobičajeno korištena površinska ljepila imaju hidrofobne i hidrofilne skupine, pa su općenito svi surfaktanti. Glavna sredstva za površinsko lijepljenje uključuju modificirani škrob, polivinil alkohol (PVA), karboksimetil celulozu (CMC) i poliakrilamid (PAM). Različita sredstva za površinsko lijepljenje mogu se odabrati prema različitim potrebama. Na primjer: ① Za poboljšanje otpornosti na vodu mogu se koristiti AKD, dispergirani kolofonij, parafin, kromov klorid stearat, kopolimer stirena i maleinskog anhidrida i drugi sintetički lateks smole; ② Za poboljšanje otpornosti na ulje mogu se dodati organski fluorirani spojevi poput perfluoroalkil akrilatnih kopolimera, perfluorooktanoinskih kiselinskih kromovih kompleksa, perfluoroalkil fosfata itd. Povećanje prianjanja dodavanjem silikonske smole; ④ Poboljšajte performanse tiska, uglavnom korištenjem modificiranog škroba, CMC-a, PVA-a itd. Poboljšajte suhu i mokru čvrstoću dodavanjem PAM modificiranog škroba itd. Za poboljšanje sjaja tiska uglavnom se koriste CMC, natrijev alginat i drugi materijali. Kako bi se poboljšao učinak površinskog skrojenja, uobičajeno je koristiti dva ili više sredstava za skrojenje zajedno, a učinak je vrlo značajan.

Surfaktanti za premazivanje

Sastav premaza za obradu premaza uglavnom uključuje ljepila, pigmente i druge aditive. Sam premaz je složen spoj i varira ovisno o specifičnim zahtjevima papira i sastavu formule. Surfaktanti igraju važnu ulogu u formulaciji premaza za papir, uglavnom uključujući disperzante premaza, sredstva protiv pjenjenja, maziva, konzervanse, antistatička sredstva i sintetički lateks.

Disperzanti za premaze: To je najvažniji aditiv u premazima, od kojih su većina surfaktanti. Njegova je uloga 1. Obdariti čestice pigmenta nabojima, uzrokujući da stvaraju međusobne odbojne sile; 2. Prekrivajući površinu čestica pigmenta, djeluje kao zaštitni koloid; 3. Formirati stanje visoke viskoznosti oko čestica kako bi se spriječilo agregiranje više čestica. Najraniji korišteni disperzanti bili su fosfati, polisilikati, diamonijev hidrogenfosfat, produkt kondenzacije benzensulfonske kiseline i formaldehida, kazein, arapska smola itd. Natrijev heksametafosfat, natrijev pirofosfat i natrijev tetrafosfat često se koriste kao disperzanti u premazima s niskim udjelom krutih tvari. U premazima s visokim udjelom krutih tvari obično se koriste organski disperzanti visoke molekularne težine poput otopine natrijevog poliakrilata, natrijevog polimetakrilata i njegovih derivata, otopine dinatrijeve soli kopolimera diizobutilen maleinskog anhidrida, kao i alkilfenol polioksietilen etera i polioksietilen etera masnih alkohola.

Sredstvo protiv pjenjenja: pjena se često stvara u procesu pripreme premaza i premazivanja, a potrebno je dodati sredstvo protiv pjenjenja. Uglavnom se radi o višim alkoholima, esterima masnih kiselina, tributil fosfatu, tripropil fosfatu itd.

Mazivo: Kako bi se poboljšala fluidnost i mazivost premaza papira, poboljšalo prianjanje, dala glatkoća i sjaj premazima papira, povećala plastičnost, spriječilo pucanje i poboljšala mogućnost ispisa na premazanom papiru, mogu se dodati maziva. Trenutno se najčešće korištena maziva nalaze u vodi topivi metalni sapunski surfaktanti predstavljeni kalcijevim stearatom, a značajan učinak imaju i maziva topljiva u vodi na bazi natrijevog stearata. Parafinski ugljikovodici i amini masnih kiselina također se mogu koristiti kao maziva.

Konzervansi: Neka prirodna ljepila sklona su razgradnji i rastu plijesni, pa premazima za papir treba dodati antikorozivne agense. Kvarterni amonijevi kationski surfaktanti, fluorirani ciklički spojevi, organski spojevi broma i sumpora, N-(2-benzimidazolil) karbamat (karbendazim) itd. široko se koriste u premazima za papir.

Antistatičko sredstvo: Dodavanjem oktadeciltrimetilamonijevog fluorida, polioksietilen sorbitan estera, alkilfenol polioksietilen eter fosfata, polistiren sulfonata itd. u formulu premaza, papiru se mogu dati antistatička svojstva.

Sintetički lateks: Sintetički lateks je važno ljepilo za premaze. U procesu pripreme sintetičkog lateksa, surfaktanti igraju važnu ulogu kao emulgatori, disperzanti, stabilizatori itd.
#Proizvođač kemikalija#
#Pomoćni tekstilni materijal#
#Tekstilna kemikalija#
#silikonski omekšivač#
#proizvođač silikona#