Analiza funkcionalnih obravnav za specialne dokumente
Med proizvodnjo posebnih papirjev se uporabljajo različni postopki-skupaj z vgradnjo posebnih kemičnih dodatkov-za izpolnitev njihovih posebnih funkcionalnih zahtev. Funkcije teh posebnih papirjev so raznolike in vključujejo lastnosti, kot so odpornost na olje, vodoodpornost, negorljivost in toplotna odpornost. V naslednjih razdelkih se bomo poglobili v temeljna načela in metodologije za realizacijo teh funkcij.
▲ Obdelava-odporna na olje
Prva je obdelava-odporna na olje. Ključ do tega postopka je uporaba oljnih repelentov,-ki vsebujejo fluor. Primarne sestavine teh repelentov so fluoroalkilne spojine-kot so perfluoroalkil-substituirani amini, kvarterne amonijeve soli in akrilati. Te kationske disperzije se vnesejo v strukturo papirja s postopkom dodajanja "wet{7}}end" med izdelavo papirja. Ko je papir oblikovan in nato posušen pod toploto, se ti dodatki razporedijo na papirna vlakna, da tvorijo monomolekularno plast s perfluoroalkilnimi verigami, usmerjenimi navzven, s čimer učinkovito preprečujejo prodiranje olj in maščob. Poleg tega je mogoče anionske disperzije nanesti na papir s površinsko impregnacijo ali tehnikami površinskega lepljenja; te metode na podoben način ustvarijo monomolekularno plast na površinah vlaken in tako dosežejo želeni učinek{10}}odpornosti na olje.
▲ Vodo{0}}odporna obdelava
Sledi vodoodporna obdelava-. Emulzija parafinskega voska je vodoodbojno-sredstvo v-zgodnji fazi in relativno poceni-cenovno-vodoodbojno sredstvo, ki se običajno nanese na papir s površinsko impregnacijo. Poleg tega se kationski vodoodbojniki lahko uporabljajo z mokrim-dodajanjem med postopkom izdelave papirja. Vendar pa so sredstva na osnovi-silikona najpogosteje uporabljena vodoodbojna sredstva. Njihovi vodni emulzijski izdelki so oblikovani z vključitvijo emulgatorjev za ustvarjanje polisiloksanskih emulzij, ki jim je nato dodan nano-silicijev dioksid. Ta formulacija povzroči "učinek lotosovih listov" na površini papirja, kar omogoča, da se vodne kapljice zlahka odkotalijo in s tem dosežejo učinkovito vodoodpornost.
▲ Ognjevarna obdelava-
Oglejmo si zdaj negor-zaščitno obdelavo. Obstajata dve glavni metodi za vgradnjo zaviralcev gorenja v papir: ena vključuje dodajanje v vodi-netopnih trdnih zaviralcev gorenja-pulpi kot polnilo med izdelavo papirja; drugi vključuje vnos v vodi{4}}topnih zaviralcev gorenja v strukturo papirja s postopkom impregnacije. Ti zaviralci gorenja vključujejo spojine na osnovi-dušika in-bora ter v vodi-netopne trdne praške, kot sta aluminijev hidroksid in magnezijev hidroksid.
▲ Toplotno{0}}odporna obdelava in lastnosti proti-sprijemanju/proščanju
Nazadnje obravnavamo toplotno{0}}odporne obdelave in lastnosti proti-sprijemanju/sproščanju. Za zaščito vlaken in povečanje toplotne odpornosti papirja se kemično spremenjeni naravni polimeri-kot so mešanice glukomanana in spojin,-ki vsebujejo dušik-nanesejo na papir z metodami premazovanja, impregnacije ali brizganja. Poleg tega se sintetične polimerne smole-, kot so silikonske smole in visoko-ogljično-verižni poliolefini-uporabljajo za dodatno izboljšanje toplotne odpornosti papirja. Kemikalije za-odvajanje toplote, kot so kovinski hidroksidi, ki vsebujejo kristalno vodo, se uporabljajo predvsem za zaščito papirnih vlaken pred visokimi temperaturami. Zlasti silikonske smole izstopajo kot vrhunska visoko{14}}temperaturna zaščitna sredstva zaradi visoke vezne energije, stabilnosti in toplotne odpornosti njihovih vezi Si–O, kot tudi zaradi svojih lastnih ne{15}}lepljivosti in pregradnih lastnosti.
Postopek nanašanja ne{0}}oprijemljivih in zaščitnih premazov na papir je ključnega pomena, saj vpliva na proizvodnjo v različnih sektorjih, vključno s-samolepilnimi nalepkami in-na pritisk občutljivim samolepilnim papirjem. Kemikalije, uporabljene v tem procesu-znane kot sredstva za ločevanje (imenovane tudi sredstva za luščenje, sredstva proti-sprijemanju ali sredstva za ločevanje plesni)-so zasnovane tako, da tvorijo gosto plast na površini papirja. Ta plast deluje kot pregrada, ki preprečuje prodiranje lepilnih polimernih smol in s tem omogoča enostavno ločitev. Sredstva za sproščanje so v najrazličnejših oblikah; med njimi so trenutno najpogosteje uporabljena ločilna sredstva na osnovi silikona-zaradi njihove nizke toksičnosti, odlične površinske energije in odlične omočljivosti s papirnatimi substrati. Na voljo v formulacijah na osnovi-topil, emulzij-in brez-topil, so ta sredstva podvržena reakcijam-navzkrižnega povezovanja, ki so razvrščene kot tipi-adicijskega-strjevanja, kondenzacijske-ali-zdravljenja s sevanjem. Ločevalna sredstva za-dodatno strjevanje izkazujejo posebno izjemno učinkovitost v smislu popolnosti strjevanja, lastnosti sproščanja, zmožnosti proti-oprijemu in prilagodljivosti, ki je zagotovljena pri oblikovanju formulacije premaza.
▲ Obdelava impregnacijskega premaza
Poleg tega je impregnacijski premaz bistvena tehnika za podelitev papirju posebnih lastnosti, kot sta vodoodpornost in požarna odpornost. V ta namen se uporablja široka paleta impregnacijskih sredstev-vključno s sintetičnimi smolami in sintetičnimi lateksi-, vrste osnovnega papirja, ki se uporablja za impregnacijo, pa se zelo razlikujejo. Ne glede na posebno vrsto uporabljenega papirja pa mora izpolnjevati nabor posebnih meril učinkovitosti:
① Osnovni papir mora imeti zadostno mokro moč, da prepreči trganje ali pokanje med postopkom impregnacije; zato je za to uporabo navadno izbrana dolgo{0}}vlaknasta lesna celuloza.
② Osnovni papir mora imeti tudi odlično vpojnost, da olajša učinkovito prodiranje impregnacijskega sredstva. Hkrati se za ohranitev inherentnih lastnosti osnovnega papirja obdelava z lepljenjem običajno izpusti; poleg tega se vse stopnje obdelave kaše, stiskanja in kalandriranja vzdržujejo na relativno nizkih ravneh.
Nato podrobno preučimo različne vrste impregnacijskih sredstev in njihovo uporabo. Najprej so sredstva za impregniranje na osnovi-smol-vključno s fenolnimi smolami in melamin{3}}formaldehidnimi smolami-ki dajejo impregniranemu papirju številne lastnosti, kot so vodoodpornost, odpornost na olje, odpornost proti obrabi in električna izolacija; ti se široko uporabljajo na področjih, kot so dekorativni papirji in laminirani kompoziti. Drugi so impregnaci-na osnovi lateksa-, kot sta stiren-butadien lateks in neoprenski lateks-, ki povečajo notranjo trdnost in odpornost proti obrabi lista papirja, zaradi česar so primerni za posebne namene, kot so varnostni papirji in papirji za podlago iz lesenega furnirja. Poleg tega so na voljo- in parafinska-impregnacijska sredstva-, kot so sušilna olja in parafinski vosek-, ki dajejo papirju odlično vodoodpornost, odpornost na vlago, visoko natezno trdnost in prosojnost; ti se pogosto uporabljajo v embalažnem papirju, ki je zasnovan tako, da je-odporen na olje, vodo-in vlago-.
Kar zadeva sam postopek impregnacije, se običajno uporablja potopna posoda s plitvim-pladnjem, pri kateri sta tako potopni valj kot posoda izdelana iz nerjavečega jekla, da preprečita korozijo. Stiskalni valji so sestavljeni iz gumijastega valja in kromiranega-valja, ki imata nastavljive nastavitve pritiska; poleg tega je gumijasti valj podvržen sprostitveni obdelavi, ki preprečuje, da bi se lateks oprijel njegove površine. Preden vstopi v sušilni del, se impregnirani papir predhodno segreje z dalj-infrardečim sevanjem, da se prepreči prijemanje na sušilne valje. Hkrati je prvi valj v sušilnem delu izpostavljen tudi sproščanju, da se zagotovi gladko odlepljenje papirja.
