Primjena u mokrom dijelu proizvodnje papira

Surfaktanti za apreturu su važne hemikalije u mokrom dijelu procesa koje papiru i kartonu pružaju otpornost na vodu. Uglavnom se koriste za pisanje, štampanje, pakovanje i građevinski papir i karton.

Glavne vrste sredstava za zgladnjivanje su sredstva za zgladnjivanje na bazi smole i sintetička sredstva za zgladnjivanje. Priprema dispergovanog smolenog sredstva za zgladnjivanje je fizički i hemijski proces u kojem čvrsti smoleni apsorbira toplinu i postaje tekući smoleni. Postoji velika međupovršinska napetost između tekućine smole i vode, a smanjenje ove međupovršinske napetosti može se postići samo dodavanjem surfaktanata. Emulgatori i disperzanti za disperziju smole smole su surfaktanti. Odabir pravog surfaktanta ključan je za pripremu dispergovane smole smole, a najčešće 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, natrijum 2-hidroksi-3-(stiren glikol) akrilni sulfonat, natrijum 2-hidroksi-3-(nonilfenoksi polioksietilen) akrilni sulfonat itd. Neki kationski emulgatori kao što su kationski poliakrilamid, poliamid, poliamid epiklorohidrin i kationski škrob koriste se za pripremu kationske dispergirane smole 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 grupe koje mogu reagovati sa hidroksilnim grupama vlakana i ostati na vlaknima. Zbog svoje sposobnosti da se prilagode uslovima visokog pH (pH = 7,5-8,5), ova vrsta sredstva za zgladnjivanje je popularna u industriji papira jer može koristiti jeftin kalcijum karbonat kao punilo za poboljšanje čvrstoće, bjeline i performansi proizvodnje papira. Trenutno, preko 50% visokokvalitetnog papira u razvijenim zemljama postiglo je srednje do alkalnu proizvodnju papira. AKD i ASA su nerastvorljivi u vodi, a stabilna AKD losion se može pripremiti korištenjem nejonskog surfaktanta tipa polioksietilena kao emulgatora.

Tokom procesa izbjeljivanja pulpe tretirane surfaktantima za kontrolu smole, preostala smola će se taložiti. Ako se ne odvoji na vrijeme, formirat će viskozne naslage koje se lijepe za opremu, bakrenu mrežu papirne mašine, vunenu tkaninu i cilindre za sušenje, uzrokujući prepreke u proizvodnji papira, utičući na normalnu proizvodnju papira, a također uzrokujući i bolesti papira. Osim toga, s obzirom na široku upotrebu otpadnog papira danas, supstance na bazi smole, kao što su ljepila, veziva za tintu i ljepila za premaze u otpadnom papiru, također mogu stvoriti barijere od smole koje utiču na proizvodnju papira. Stoga istraživanje i razvoj sredstava za kontrolu barijera od smole postaju sve važniji.

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

Surfaktant za uklanjanje pjene

U procesu proizvodnje papira, pulpa sadrži malu količinu prirodnih i vještački dodanih pjenastih surfaktanata kao što su tehnički elementi i masne kiseline, kao i stabilizatore pjene poput sintetičkih polimera i škroba. Zbog toga će se pojaviti pjena, što će uzrokovati 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 silicijumski polimeri itd. Obično se pripremaju u losionu voda u ulju.

Omekšivač za proizvodnju papira

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

Katjonske grupe u kationskim surfaktantima mogu se direktno vezati za negativno nabijena vlakna, dok hidrofobne grupe formiraju niskoenergetske površine na vanjskoj strani vlakana, što rezultira posebno dobrom fleksibilnošću. Masna kiselina bisamid epiklorohidrin se uglavnom 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 spektar primjene. Njihove kationske grupe mogu formirati vezu s vlaknima, dok se njihove anionske grupe mogu vezati s vlaknima putem polielektrolita ili aluminijevih iona u pulpi. Također mogu uzrokovati poravnanje hidrofobnih grupa prema van, značajno smanjujući 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, koja mogu efikasno spriječiti pljesnivost papira.

Organosilicijumski surfaktanti spadaju u specijalne surfaktante, a kationske organosilicijumske kvaterne amonijeve soli se uglavnom koriste kao omekšivači. Postoje i mnoge druge vrste omekšivača, kao što su polioksietilen ester stearinske kiseline, polioksietilen lanolin, emulgirani vosak itd.

Omekšivač za proizvodnju papira

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

Katjonske grupe u kationskim surfaktantima mogu se direktno vezati za negativno nabijena vlakna, dok hidrofobne grupe formiraju niskoenergetske površine na vanjskoj strani vlakana, što rezultira posebno dobrom fleksibilnošću. Masna kiselina bisamid epiklorohidrin se uglavnom 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 spektar primjene. Njihove kationske grupe mogu formirati vezu s vlaknima, dok se njihove anionske grupe mogu vezati s vlaknima putem polielektrolita ili aluminijevih iona u pulpi. Također mogu uzrokovati poravnanje hidrofobnih grupa prema van, značajno smanjujući 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, koja mogu efikasno spriječiti pljesnivost papira.

Organosilicijumski surfaktanti spadaju u specijalne surfaktante, a kationske organosilicijumske kvaterne amonijeve soli se uglavnom 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 specijalno obrađenog papira, ponekad se mogu pojaviti antistatički problemi. Korištenje surfaktanata za tretiranje tekućine može proizvesti hidrofilnu vanjsku površinu. To jest, kao antistatičko sredstvo, surfaktant formira pozitivnu adsorpciju na površini materijala, formirajući hidrofobnu grupu na površini materijala. Hidrofilne grupe se protežu u prostor, povećavajući ionsku provodljivost i provodljivost apsorpcije vlage vlakana, što rezultira fenomenom pražnjenja i smanjenjem površinskog otpora, čime se sprječava akumulacija statičkog elektriciteta. Surfaktanti koji se koriste kao antistatička sredstva imaju velike hidrofobne grupe i jake hidrofilne grupe. Katjonski 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 stepen vlaženja vodom i odbijajući statički elektricitet radi postizanja disperzije. 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 efekat disperzije.

Primjena površinskog apreturiranja i premazivanja u proizvodnji papira

Površinsko lijepljenje i premazivanje uključuju nanošenje hemikalija na površinu papira, prvenstveno radi poboljšanja njegovih površinskih svojstava, poboljšanja performansi štampanja i ukupnog integriteta. Međutim, 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 površinsko premazivanje se utiskuje u papir, dok se naneseni pigment nanosi na površinu papira.

Surfaktanti za površinsko dimenzioniranje

Prema materijalu, mogu se podijeliti na prirodne i modificirane proizvode i sintetičke proizvode; Prema jonskim svojstvima, mogu se podijeliti na anionske, kationske i nejonske tipove; prema obliku proizvoda, mogu se podijeliti na vodene rastvore i losione. Najčešće korišteni površinski ljepili imaju hidrofobne i hidrofilne grupe, tako da su, općenito govoreći, svi oni surfaktanti. Glavna sredstva za površinsko zgladnjivanje uključuju modificirani škrob, polivinil alkohol (PVA), karboksimetil celulozu (CMC) i poliakrilamid (PAM). Različita sredstva za površinsko zgladnjivanje mogu se odabrati prema različitim potrebama. Na primjer: ① Za poboljšanje otpornosti na vodu mogu se koristiti AKD, dispergirani kolofonij, parafin, hrom-hlorid-stearat, kopolimer stiren-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 hrom kompleksa, perfluoroalkil fosfata itd. Povećanje prianjanja dodavanjem silikonske smole; ④ Poboljšajte performanse štampanja, uglavnom korištenjem modificiranog škroba, CMC-a, PVA-a itd. Poboljšajte čvrstoću u suhom i mokrom stanju dodavanjem modificiranog škroba PAM-a itd. Za poboljšanje sjaja štampanja uglavnom se koriste CMC, natrijev alginat i drugi materijali. Kako bi se poboljšao učinak površinskog skroba, uobičajeno je koristiti dva ili više sredstava za skrobu 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 svojstva su da 1. Obdari čestice pigmenta nabojem, uzrokujući da generiraju odbojne sile jedna s drugom; 2. Prekrivajući površinu čestica pigmenta, djeluje kao zaštitni koloid; 3. Formira stanje visoke viskoznosti oko čestica kako bi spriječio agregaciju više čestica. Najraniji korišteni disperzanti bili su fosfati, polisilikati, diamonijum hidrogenfosfat, produkt kondenzacije benzensulfonske kiseline i formaldehida, kazein, arapska smola itd. Natrijum heksametafosfat, natrijum pirofosfat i natrijum tetrafosfat su često korišteni disperzanti u premazima sa niskim sadržajem čvrstih materija. U premazima sa visokim sadržajem čvrstih materija, obično se koriste organski disperzanti visoke molekularne težine kao što su rastvor natrijum poliakrilata, natrijum polimetakrilat i njegovi derivati, rastvor dinatrijum soli kopolimera diizobutilen maleinskog anhidrida, kao i alkilfenol polioksietilen eter i polioksietilen eter masnih alkohola.

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

Lubrikant: Kako bi se poboljšala fluidnost i mazivost premaza papira, poboljšalo prianjanje, dala glatkoća i sjaj premazima papira, povećala plastičnost, spriječilo pucanje i poboljšala mogućnost štampanja premazanog papira, mogu se dodati maziva. Trenutno se najčešće korištena maziva nalaze u vodi rastvorljivi metalni sapunski surfaktanti predstavljeni kalcijum stearatom, a značajan učinak imaju i maziva rastvorljiva u vodi na bazi natrijum stearata. Parafinski ugljikovodici i amini masnih kiselina također se mogu koristiti kao maziva.

Konzervansi: Neki prirodni ljepili su skloni degradaciji i rastu plijesni, pa premazima za papir treba dodati antikorozivne agense. Kvaterni 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 oktadeciltrimetilamonijum fluorida, polioksietilen sorbitan estera, alkilfenol polioksietilen eter fosfata, polistiren sulfonata itd. u formulu premaza, papir se može obogatiti antistatičkim svojstvima.

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