تحقق عملکردی کاغذ تخصصی در طول تولید به فرآیندهای خاص و افزودنی های شیمیایی متکی است. به عنوان مثال، در تیمارهای دافع روغن، مواد حاوی فلوئور-مانند آمینهای جایگزین پرفلوئوروآلکیل، نمکهای آمونیوم چهارتایی، و آکریلاتها{5}{5}}در کاغذ وارد میشوند و یا در حین افزودن لایههای داخلی کاغذ به کاغذ اضافه میشوند. تکنیک ها در طول مرحله حرارت دهی و خشک کردن بعدی، این افزودنی ها یک لایه تک مولکولی روی الیاف کاغذ با گروه های پرفلوئوروآلکیل به سمت بیرون تشکیل می دهند و در نتیجه از نفوذ روغن به کاغذ جلوگیری می کنند.
با توجه به درمانهای دافع آب، امولسیون پارافین یک عامل دافع آب اولیه-در مرحله اولیه و نسبتاً کم{2}}هزینه-است که معمولاً از طریق اشباع سطحی روی کاغذ اعمال میشود. با این حال، سیلیکونها پرمصرفترین دسته از عوامل دافع آب هستند. فرمولهای امولسیونی آبی آنها-با افزودن امولسیونکنندهها و سیلیس در مقیاس نانو تقویت میشود-یک "اثر برگ نیلوفر آبی" را روی سطح کاغذ ایجاد میکند و به قطرات آب اجازه میدهد تا به راحتی از روی کاغذ بپیچند.
درمان ضد شعله یکی دیگر از جنبه های مهم تولید کاغذ تخصصی است. بازدارندههای شعله ممکن است بهعنوان پودرهای جامد نامحلول در آب که در طول کاغذسازی مستقیماً به خمیر اضافه میشوند، یا بهعنوان عوامل محلول در آب{3}} که از طریق فرآیندهای آغشتهسازی به کاغذ اضافه میشوند، معرفی شوند. هنگامی که کاغذ خشک و تمام شد، این بازدارندههای شعله به مواد خاصیت ضد آتش- می بخشند.
در مورد تیمارهای مقاوم در برابر حرارت، کارایی کاغذ در محیطهای با درجه حرارت بالا از طریق استفاده از پلیمرهای طبیعی اصلاحشده شیمیایی-مانند مخلوطهای گلوکومانان و نیتروژن{3}}ترکیبات حاوی{4} و همچنین رزینهای پلیمری مصنوعی، از جمله رزینهای پلیمری و رزینهای سیلیکون، افزایش مییابد. در این میان، رزین های سیلیکونی عملکرد استثنایی را نشان می دهند. انرژی پیوند بالای پیوندهای Si{6}} آنها، رزین را بسیار پایدار و در برابر تخریب مقاوم میسازد و در نتیجه مقاومت حرارتی فوقالعادهای را به ماده میدهد.
تحقق عملکردی مقاله تخصصی
روغن{0}درمان دافع
در طول تولید، تحقق کاربردی کاغذ تخصصی به فرآیندهای خاص و افزودنی های شیمیایی متکی است. به عنوان مثال، در تیمارهای دافع روغن، مواد حاوی فلوئور-مانند آمینهای جایگزین پرفلوئوروآلکیل، نمکهای آمونیوم چهارتایی، و آکریلاتها{5}{5}}در کاغذ وارد میشوند و یا در حین افزودن لایههای داخلی کاغذ به کاغذ اضافه میشوند. تکنیک ها در طول مرحله حرارت دهی و خشک کردن بعدی، این افزودنی ها یک لایه تک مولکولی روی الیاف کاغذ با گروه های پرفلوئوروآلکیل به سمت بیرون تشکیل می دهند و در نتیجه از نفوذ روغن به کاغذ جلوگیری می کنند.
درمان ضد آب
به طور مشابه، عملیات ضد آب شامل فرآیندهای مختلف و عوامل شیمیایی است. امولسیون پارافین یک عامل ضدآب-در مراحل اولیه و ارزان{2}}است که از طریق اشباع سطحی روی کاغذ اعمال میشود. از طرف دیگر سیلیکون ها پرمصرف ترین مواد ضد آب هستند. محصولات امولسیونی آبی آنها-فرموله شده با امولسیفایرها و سیلیس نانومقیاس-«اثر برگ نیلوفر آبی» را روی سطح کاغذ ایجاد میکند و به قطرات آب اجازه میدهد تا به راحتی از بین بروند.
درمان ضد شعله
عملیات بازدارنده شعله یک مرحله حیاتی در تولید کاغذهای تخصصی است. بازدارندههای شعله را میتوان بهعنوان پودرهای جامد نامحلول در آب که در طی فرآیند کاغذسازی به خمیر اضافه میشوند، یا بهعنوان عوامل محلول در آب- که از طریق فرآیند آغشتهسازی روی کاغذ اعمال میشوند، معرفی شوند. هنگامی که کاغذ خشک شد، این مواد بازدارنده شعله به مواد خاصیت ضد شعله- می بخشند.
درمان مقاومت در برابر حرارت
برای افزایش عملکرد کاغذ در محیطهای با دمای{0}بالا، از مواد شیمیایی مبتنی بر پلیمرهای طبیعی و مصنوعی- برای افزایش مقاومت حرارتی آن استفاده میشود. این شامل پلیمرهای طبیعی اصلاحشده شیمیایی-مانند مخلوطهای گلوکومانان و نیتروژن{4}}دارای ترکیبات-و همچنین رزینهای پلیمری مصنوعی، مانند رزینهای سیلیکونی و پلیالفینها میشود. در این میان، رزینهای سیلیکونی به دلیل مقاومت فوقالعاده در برابر حرارت و ویژگیهای نچسب{7} خود که به پایداری ذاتی پیوندهای Si{8}} آنها نسبت داده میشود، متمایز میشوند.
مقاومت حرارتی کاغذ و ویژگیهای نچسب/نهادن-
عوامل مقاوم در برابر حرارت
رزین های سیلیکونی به عنوان عوامل محافظتی{0}}مقاوم در برابر حرارت برای الیاف کاغذ عالی هستند. انرژی پیوند بالای پیوندهای Si{2}} آنها، رزین را بسیار پایدار و در برابر تخریب مقاوم میکند و در نتیجه مقاومت حرارتی فوقالعادهای را به ماده میدهد. علاوه بر این، رزینهای سیلیکونی دارای خواص نچسب و رهاسازی عالی-میباشند که در کاربردهای پردازش کاغذ از اهمیت ویژهای برخوردار است.
عوامل غیر چسبنده/آزادکننده
درمانهای نچسب-و رهاسازی فرآیندی اساسی در تولید کاغذ است. این روشها عمدتاً در تولید کاغذهای برچسب خود چسب، کاغذهای چسبنده حساس به فشار{3}، کاغذهای رهاسازی کامپوزیت برای مواد تزئینی، کاغذهای رهاسازی برای چرم مصنوعی، و کاغذهای رهاسازی برای دستگاههای تشخیص پزشکی و سایر موارد استفاده میشوند. از طریق این درمانها، کاغذ قابلیتهای نچسب و رهاسازی لازم را برای برآوردن نیازهای متنوع کاربردهای مختلف به دست میآورد. قابلتوجه، عوامل آزادکننده مبتنی بر سیلیکون به دلیل پایداری شیمیایی ذاتیشان بهطور گسترده برای درمانهای غیرچسبنده استفاده میشوند.
فرآیند اشباع و پوشش
الزامات کاغذ پایه
در فرآیند آغشته سازی و پوشش، کاغذ پایه باید دارای استحکام مرطوب کافی برای جلوگیری از شکستن یا پارگی در مرحله اشباع باشد. در نتیجه، معمولاً-خمیر چوب الیاف بلند انتخاب میشود. کاغذ پایه باید جذب عالی داشته باشد تا از جذب کامل عامل اشباع کننده اطمینان حاصل شود. علاوه بر این، بدون اندازه رها می شود و درجات خمیر، پرس، و کلندری نسبتاً پایین نگه داشته می شود.
انواع و کاربردهای اشباع کننده
عوامل اشباع کننده در طیف گسترده ای از جمله رزین ها، لاتکس ها، روغن ها و موم های پارافینی وجود دارند. عوامل مختلف خواص خاصی را ایجاد می کنند و آنها را برای کاربردهای مختلف کاغذ مناسب می کند. به عنوان مثال، مواد آغشتهکننده بر پایه رزین-مثل رزینهای فنولیک و ملامین{4}}رزینهای فرمالدئید{5}}به کاغذ ویژگیهایی مانند مقاومت در برابر آب، مقاومت در برابر روغن، مقاومت در برابر سایش، و عایق الکتریکی میدهند که آنها را برای کاغذهای تزئینی و کاغذهای چند لایه شده ایدهآل میکند. مواد اشباع کننده مبتنی بر لاتکس-مانند استایرن-لاتکس بوتادین و لاتکس نئوپرن{10}}استحکام داخلی و مقاومت سایشی ورق کاغذ را افزایش میدهند و در کاغذهای امنیتی تخصصی و کاغذهای پشتی روکش چوب کاربرد پیدا میکنند. برعکس، مواد آغشته کننده بر پایه روغن{12}} و{13}}پارافین، مقاومت عالی در برابر آب، مقاومت در برابر رطوبت و شفافیت را ارائه میدهند و آنها را برای کاغذهای بستهبندی ضد روغن، ضد آب{15} و ضد رطوبت{16}} مناسب میسازند.
تجهیزات فرآیند
در فرآیند آغشته سازی و پوشش، اجزای تجهیزات کلیدی شامل مخزن اشباع، بخش سیلندر خشک کن و غلتک های فشاری است. غلتک های اشباع و مخزن هر دو از فولاد ضد زنگ ساخته شده اند تا از مقاومت در برابر زنگ زدگی و دوام اطمینان حاصل کنند. مجموعه غلتک فشاری شامل یک غلتک لاستیکی و یک غلتک کروم-آبکاری شده است. فشار بین آنها قابل تنظیم است و غلتک لاستیکی برای جلوگیری از چسبیدن لاتکس به سطح خود نیاز به عملیات رهاسازی دارد. تجهیزات متداول مورد استفاده در فرآیند آغشته سازی{4}}مانند مخازن آغشته به ظرف کم عمق و سیلندرهای خشک کن-باید با در نظر گرفتن دوام و ویژگیهای نچسب-طراحی شوند تا از طول عمر مفید اطمینان حاصل شود.