Phân tích các phương pháp xử lý chức năng cho các giấy tờ chuyên ngành
Trong quá trình sản xuất giấy đặc biệt, nhiều quy trình khác nhau được sử dụng-cùng với việc kết hợp các chất phụ gia hóa học cụ thể-để đáp ứng các yêu cầu chức năng riêng biệt của chúng. Chức năng của các loại giấy đặc biệt này rất đa dạng, bao gồm các đặc tính như khả năng chịu dầu, khả năng chống nước, khả năng chống cháy và khả năng chịu nhiệt. Trong các phần sau, chúng ta sẽ đi sâu vào các nguyên tắc và phương pháp cơ bản đằng sau việc thực hiện các chức năng này.
▲ Dầu-Xử lý kháng dầu
Đầu tiên là phương pháp xử lý chống dầu. Mấu chốt của quá trình này nằm ở việc sử dụng chất chống thấm dầu có chứa flo{2}}. Thành phần chính của các chất xua đuổi này là các hợp chất fluoroalkyl-chẳng hạn như các amin thay thế perfluoroalkyl-, muối amoni bậc bốn và acrylat. Các chất phân tán cation này được đưa vào cấu trúc giấy thông qua quá trình bổ sung "đầu ướt" trong quá trình sản xuất giấy. Sau khi giấy được tạo hình và sau đó được sấy khô dưới nhiệt, các chất phụ gia này tự sắp xếp trên các sợi giấy để tạo thành một lớp đơn phân tử với các chuỗi perfluoroalkyl hướng ra ngoài, nhờ đó ngăn chặn hiệu quả sự xâm nhập của dầu mỡ. Ngoài ra, sự phân tán anion có thể được áp dụng cho giấy thông qua kỹ thuật thấm bề mặt hoặc định cỡ bề mặt; Tương tự, các phương pháp này tạo ra một lớp đơn phân tử trên bề mặt sợi, đạt được hiệu quả kháng dầu như mong muốn.
▲ Xử lý chống thấm-nước
Tiếp theo là xử lý chống thấm-. Nhũ tương sáp paraffin là chất chống thấm-giai đoạn đầu và-chi phí nước-tương đối thấp, thường được áp dụng cho giấy thông qua quá trình ngâm tẩm bề mặt. Hơn nữa, chất chống thấm nước cation có thể được sử dụng thông qua việc bổ sung-ướt trong quá trình sản xuất giấy. Tuy nhiên, chất chống thấm gốc silicone-là chất chống thấm nước được sử dụng rộng rãi nhất. Các sản phẩm nhũ tương nước của họ được điều chế bằng cách kết hợp các chất nhũ hóa để tạo ra nhũ tương polysiloxane, sau đó thêm silicon dioxide ở quy mô{10}nano vào. Công thức này tạo ra "hiệu ứng lá sen" trên bề mặt giấy, cho phép các giọt nước lăn ra dễ dàng và từ đó đạt được khả năng chống nước hiệu quả.
▲ Chất chống cháy-Xử lý chậm cháy
Bây giờ chúng ta hãy xem xét cách xử lý-chất chống cháy. Có hai phương pháp chính để kết hợp chất chống cháy vào giấy: một phương pháp liên quan đến việc thêm bột chống cháy-rắn rắn không hòa tan-vào bột giấy làm chất độn trong quá trình sản xuất giấy; cách còn lại liên quan đến việc đưa chất chống cháy-hòa tan trong nước vào cấu trúc giấy thông qua quá trình ngâm tẩm. Những chất chống cháy này bao gồm các hợp chất gốc nitơ{6}}và boron-cũng như các loại bột rắn không tan trong nước-như nhôm hydroxit và magie hydroxit.
▲ Thuộc tính xử lý chịu nhiệt và chống dính/nhả ra-
Cuối cùng, chúng tôi đề cập đến các phương pháp xử lý-chịu nhiệt và đặc tính chống-dính/nhả ra. Để bảo vệ sợi và tăng cường khả năng chịu nhiệt của giấy, các polyme tự nhiên đã biến đổi về mặt hóa học-chẳng hạn như hỗn hợp glucomannan và các hợp chất chứa nitơ--được áp dụng cho giấy thông qua các phương pháp phủ, ngâm tẩm hoặc phun. Hơn nữa, các loại nhựa polyme tổng hợp-chẳng hạn như nhựa silicone và các chuỗi polyolefin-cacbon-cao hơn{10}}được sử dụng để cải thiện hơn nữa khả năng chịu nhiệt của giấy. Các hóa chất tản nhiệt, chẳng hạn như hydroxit kim loại chứa nước tinh thể, chủ yếu được sử dụng để bảo vệ sợi giấy trước nhiệt độ cao. Đặc biệt, nhựa silicon nổi bật là chất bảo vệ ở nhiệt độ{14}}cao vượt trội nhờ năng lượng liên kết cao, tính ổn định và khả năng chịu nhiệt của liên kết Si–O cũng như các đặc tính chống dính và rào cản vốn có của chúng.
Quá trình áp dụng các phương pháp xử lý chống dính và rào cản cho giấy là rất quan trọng, ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất ở nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm cả nhãn tự dính và giấy dính nhạy áp lực. Các hóa chất được sử dụng trong quá trình này-được gọi là chất chống bong tróc (còn được gọi là chất bóc vỏ, chất chống{5}}dính hoặc chất chống nấm mốc)-được thiết kế để tạo thành một lớp dày đặc trên bề mặt giấy. Lớp này hoạt động như một rào cản, ngăn chặn sự xâm nhập của nhựa polymer dính và do đó tạo điều kiện dễ dàng tách ra. Đại lý phát hành có nhiều dạng khác nhau; trong số đó, chất giải phóng gốc silicone-hiện được sử dụng rộng rãi nhất do có độc tính thấp, năng lượng bề mặt tuyệt vời và khả năng thấm ướt vượt trội với nền giấy. Có sẵn ở các công thức dựa trên-dung môi, nhũ tương{12}}và không chứa dung môi-, các tác nhân này trải qua-các phản ứng liên kết chéo được phân loại là loại xử lý bổ sung-xử lý{16}}ngưng tụ hoặc xử lý{17}}bức xạ. Các chất giải phóng{19}}đóng rắn bổ sung thể hiện hiệu suất đặc biệt vượt trội về tính hoàn chỉnh, đặc tính giải phóng, khả năng chống bám dính và tính linh hoạt có được trong thiết kế công thức lớp phủ.
▲ Gia công lớp phủ tẩm
Hơn nữa, lớp phủ tẩm là một kỹ thuật quan trọng để mang lại cho giấy những đặc tính chuyên biệt, chẳng hạn như khả năng chống nước và chống cháy. Một loạt chất ngâm tẩm-bao gồm nhựa tổng hợp và mủ cao su tổng hợp-được sử dụng cho mục đích này và các loại giấy nền được sử dụng để phủ tẩm khác nhau đáng kể. Tuy nhiên, bất kể loại giấy cụ thể nào được sử dụng, nó phải đáp ứng một bộ tiêu chí hiệu suất cụ thể:
① Giấy đế phải có đủ độ bền ướt để tránh bị rách hoặc vỡ trong quá trình ngâm tẩm; do đó, bột gỗ sợi dài thường được chọn cho ứng dụng này.
② Giấy nền cũng phải có khả năng thấm hút tốt để tạo điều kiện cho chất tẩm thấm vào hiệu quả. Đồng thời, để bảo toàn các đặc tính vốn có của giấy nền, việc xử lý định cỡ thường được bỏ qua; hơn nữa, mức độ nghiền, ép và cán đều được duy trì ở mức tương đối thấp.
Tiếp theo, chúng ta hãy xem xét chi tiết các loại chất ngâm tẩm khác nhau và ứng dụng tương ứng của chúng. Đầu tiên là các chất tẩm-dựa trên nhựa-bao gồm nhựa phenolic và nhựa melamine-nhựa formaldehyde-mang lại cho giấy đã ngâm tẩm vô số đặc tính như khả năng chống nước, chống dầu, chống mài mòn và cách điện; chúng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như giấy trang trí và vật liệu tổng hợp nhiều lớp. Thứ hai là các chất tẩm-dựa trên latex-chẳng hạn như mủ styrene-butadiene và mủ cao su tổng hợp-giúp nâng cao độ bền bên trong và khả năng chống mài mòn của tờ giấy, khiến chúng phù hợp với các ứng dụng chuyên dụng như giấy bảo mật và giấy bồi bằng gỗ veneer. Ngoài ra, còn có các chất ngâm tẩm gốc dầu- và parafin-chẳng hạn như dầu làm khô và sáp parafin-có tác dụng mang lại khả năng chống nước, chống ẩm, độ bền kéo cao và độ trong suốt cho giấy tuyệt vời; những thứ này thường được sử dụng trong các loại giấy đóng gói được thiết kế để chống dầu, chống nước và chống ẩm.
Về bản thân quá trình ngâm tẩm, người ta thường sử dụng một-bể ngâm khay nông, trong đó cả con lăn ngâm và bình ngâm đều được chế tạo từ thép không gỉ để chống ăn mòn. Con lăn kẹp bao gồm một con lăn cao su và một con lăn mạ crôm-, có cài đặt áp suất có thể điều chỉnh được; hơn nữa, con lăn cao su còn trải qua quá trình xử lý giải phóng để ngăn mủ bám vào bề mặt của nó. Trước khi vào khu vực sấy khô, giấy đã ngâm tẩm được làm nóng trước bằng bức xạ hồng ngoại xa-để tránh bị dính vào ống sấy. Đồng thời, trụ đầu tiên trong phần sấy cũng được xử lý giải phóng để đảm bảo giấy có thể được bóc ra một cách trơn tru.
