Aplikácia v mokrej časti výroby papiera

Povrchovo aktívne látky na glejenie sú dôležité chemikálie v mokrej fáze, ktoré zabezpečujú vodeodolnosť papiera a kartónu. Používajú sa najmä na písanie, tlač, balenie a výrobu stavebného papiera a kartónu.

Hlavnými typmi šlichtovacích činidiel sú šlichtovacie činidlá na báze kolofónie a šlichtovacie činidlá na báze syntetických živíc. Príprava dispergovanej šlichtovacej látky na báze kolofónie je fyzikálny a chemický proces, pri ktorom pevná kolofónia absorbuje teplo a mení sa na kvapalnú kolofóniu. Medzi kvapalnou kolofóniou a vodou existuje veľké povrchové napätie a zníženie tohto povrchového napätia je možné dosiahnuť iba pridaním povrchovo aktívnych látok. Emulgátory aj dispergačné činidlá na dispergáciu kolofónie sú povrchovo aktívne látky. Výber správnej povrchovo aktívnej látky je kľúčom k príprave dispergovanej kolofónie a medzi bežne používané patria aniónové, katiónové a zwitteriónové činidlá. Najbežnejšie používaným emulgátorom v Číne je aniónová dispergovaná kolofónová guma a bežne používané emulgátory sú polyoxyetylénového typu, ako napríklad mastný alkohol polyoxyetylénéterfosfát, 2-hydroxy-3-(styrénglykol)akrylsulfonát sodný, 2-hydroxy-3-(nonylfenoxypolyoxyetylén)akrylsulfonát sodný atď. Na prípravu katiónového dispergovaného kolofónového lepidla sa používajú niektoré katiónové emulgátory, ako napríklad katiónový polyakrylamid, polyamidový epichlórhydrín a katiónový škrob.

Syntetické šlichty zahŕňajú najmä alkylketén dimér (AKD) a alkylsukcínanhydrid (ASA). Tieto dva typy šlicht sú tiež známe ako reaktívne šlichty, pretože obsahujú aktívne funkčné skupiny, ktoré môžu reagovať s hydroxylovými skupinami vlákien a zostať na vláknach. Vďaka svojej schopnosti prispôsobiť sa podmienkam vysokého pH (pH = 7,5 – 8,5) je tento typ šlichty obľúbený v papierenskom priemysle, pretože môže použiť lacný uhličitan vápenatý ako plnivo na zlepšenie pevnosti, belosti a papierenských vlastností papiera. V súčasnosti viac ako 50 % špičkového papiera v rozvinutých krajinách dosiahlo stredne až alkalickú výrobu papiera. AKD a ASA sú nerozpustné vo vode a stabilný AKD krém je možné pripraviť použitím neiónovej povrchovo aktívnej látky typu polyoxyetylénu ako emulgátora.

Počas bielenia buničiny ošetrenej povrchovo aktívnymi látkami na kontrolu živice sa zvyšková živica vyzráža. Ak sa včas neoddelí, vytvorí viskózne usadeniny, ktoré priľnú k zariadeniam, medenej sieťovine papierenského stroja, vlnenej tkanine a sušiacim valcom, čím spôsobia prekážky pri výrobe papiera, ovplyvňujú jeho normálnu výrobu a tiež spôsobujú ochorenia papiera. Okrem toho, vzhľadom na rozsiahle používanie odpadového papiera v súčasnosti môžu látky na báze živice, ako sú lepidlá, spojivá farieb a náterové lepidlá v odpadovom papieri, tiež vytvárať živicové bariéry, ktoré ovplyvňujú výrobu papiera. Preto je výskum a vývoj činidiel na kontrolu živicových bariér čoraz dôležitejší.

Medzi bežne používané činidlá na kontrolu živicovej bariéry patria anorganické plnivá (ako napríklad mastenec), fungicídy, povrchovo aktívne látky, chelatačné činidlá, katiónové polyméry, lipázy a membránové separačné činidlá. Najbežnejšie používané povrchovo aktívne látky sú aniónové povrchovo aktívne látky, ktoré sú v súčasnosti najpoužívanejšími povrchovo aktívnymi látkami, vrátane vyšších alkoholsulfátov, alkylbenzénsulfónových kyselín a vyšších alkoholov, fosfátov atď. Katiónové povrchovo aktívne látky sú hlavne alkylamínové soli alebo kvartérne amóniové soli. Neiónové povrchovo aktívne látky zahŕňajú hlavne polyetylénglykol a polyoly. Okrem toho existujú aj amfotérne povrchovo aktívne látky a rôzne viaczložkové komplexy. Odstraňovacie činidlo je tiež činidlo na kontrolu živice, ktoré sa používa na kontrolu adhézie medzi sušičkou a papierovým listom, mazanie škrabky a sušičky a na kontrolu distribúcie lepidla. Patria sem najmä polyamidové polymérne mlieko, ako napríklad polyvinylalkoholové mlieko, minerálny olej a povrchovo aktívne mlieko nanášané na platformu, organické silikónové mlieko a polyamínový polyamidový katiónový polymér.

Povrchovo aktívna látka na odpeňovanie

V procese výroby papiera obsahuje buničina malé množstvo prírodných a umelo pridaných penivých povrchovo aktívnych látok, ako sú technické prvky a mastné kyseliny, ako aj stabilizátory peny, ako sú syntetické polyméry a škrob. Preto sa objaví pena, ktorá spôsobí problémy, ako je lámanie papiera alebo diery na papieri. Hlavnými aktívnymi zložkami odpeňovačov používaných pri výrobe papiera sú alkoholy s vysokým obsahom uhlíka, polyétery, estery mastných kyselín, organické kremíkové polyméry atď. Zvyčajne sa pripravujú ako roztok voda v oleji.

Zmäkčovadlo na výrobu papiera

Mäkkosť sa vzťahuje na schopnosť povrchovo aktívnych látok tvoriť hydrofóbne skupiny na povrchu vlákien a adsorbovať ich v opačnom smere, čím sa znižujú koeficienty dynamického a statického trenia vláknitého materiálu, čím sa dosahuje hladký a mäkký pocit. Kyselina sírová, sulfónovaný ricínový olej a iné aniónové povrchovo aktívne látky vykazujú zmäkčujúci účinok, keď sa adsorbujú na povrch vlákien.

Katiónové skupiny v katiónových povrchovo aktívnych látkach sa môžu priamo viazať na negatívne nabité vlákna, zatiaľ čo hydrofóbne skupiny tvoria nízkoenergetické povrchy na vonkajšej strane vlákien, čo vedie k obzvlášť dobrej flexibilite. Mastná kyselina bisamid epichlórhydrín sa používa hlavne na papier s vysokými požiadavkami na flexibilitu, ako je toaletný papier, pokrčený papier, hygienické vložky, vreckovky, obrúsky atď.

Bipolárne iónové povrchovo aktívne látky majú široké uplatnenie. Ich katiónové skupiny môžu tvoriť väzbu s vláknami, zatiaľ čo ich aniónové skupiny sa môžu viazať na vlákna prostredníctvom polyelektrolytov alebo hliníkových iónov v buničine. Môžu tiež spôsobiť, že hydrofóbne skupiny sa vyrovnajú smerom von, čím výrazne znižujú povrchovú energiu. Medzi príklady takýchto povrchovo aktívnych látok patrí 1 (.9'-aminoetyl). 2. Sedemnásť derivátov alkylimidazolínkarboxylovej kyseliny. Okrem toho majú katiónové aj amfotérne povrchovo aktívne látky antibakteriálne a baktericídne vlastnosti, ktoré môžu účinne zabrániť plesniveniu papiera.

Organokremičité povrchovo aktívne látky patria medzi špeciálne povrchovo aktívne látky a katiónové organokremičité kvartérne amóniové soli sa používajú hlavne ako zmäkčovadlá. Existuje aj mnoho ďalších typov zmäkčovadiel, ako napríklad polyoxyetylénester kyseliny stearovej, polyoxyetylén-lanolín, emulgovaný vosk atď.

Zmäkčovadlo na výrobu papiera

Mäkkosť sa vzťahuje na schopnosť povrchovo aktívnych látok tvoriť hydrofóbne skupiny na povrchu vlákien a adsorbovať ich v opačnom smere, čím sa znižujú koeficienty dynamického a statického trenia vláknitého materiálu, čím sa dosahuje hladký a mäkký pocit. Kyselina sírová, sulfónovaný ricínový olej a iné aniónové povrchovo aktívne látky vykazujú zmäkčujúci účinok, keď sa adsorbujú na povrch vlákien.

Katiónové skupiny v katiónových povrchovo aktívnych látkach sa môžu priamo viazať na negatívne nabité vlákna, zatiaľ čo hydrofóbne skupiny tvoria nízkoenergetické povrchy na vonkajšej strane vlákien, čo vedie k obzvlášť dobrej flexibilite. Mastná kyselina bisamid epichlórhydrín sa používa hlavne na papier s vysokými požiadavkami na flexibilitu, ako je toaletný papier, pokrčený papier, hygienické vložky, vreckovky, obrúsky atď.

Bipolárne iónové povrchovo aktívne látky majú široké uplatnenie. Ich katiónové skupiny môžu tvoriť väzbu s vláknami, zatiaľ čo ich aniónové skupiny sa môžu viazať na vlákna prostredníctvom polyelektrolytov alebo hliníkových iónov v buničine. Môžu tiež spôsobiť, že hydrofóbne skupiny sa vyrovnajú smerom von, čím výrazne znižujú povrchovú energiu. Medzi príklady takýchto povrchovo aktívnych látok patrí 1 (.9'-aminoetyl). 2. Sedemnásť derivátov alkylimidazolínkarboxylovej kyseliny. Okrem toho majú katiónové aj amfotérne povrchovo aktívne látky antibakteriálne a baktericídne vlastnosti, ktoré môžu účinne zabrániť plesniveniu papiera.

Organokremičité povrchovo aktívne látky patria medzi špeciálne povrchovo aktívne látky a katiónové organokremičité kvartérne amóniové soli sa používajú hlavne ako zmäkčovadlá.

Existuje aj mnoho ďalších typov zmäkčovadiel, ako napríklad polyoxyetylénester kyseliny stearovej, polyoxyetylén-lanolín, emulgovaný vosk atď.

Antistatický prostriedok

Pri výrobe špeciálne spracovaného papiera sa niekedy môžu vyskytnúť problémy s antistatickou elektrinou. Použitie povrchovo aktívnych látok na úpravu kvapaliny môže vytvoriť hydrofilný vonkajší povrch. To znamená, že ako antistatické činidlo povrchovo aktívne látky vytvárajú pozitívnu adsorpciu na povrchu materiálu, čím vytvárajú hydrofóbne skupiny. Hydrofilné skupiny sa rozširujú do priestoru, čím zvyšujú iónovú vodivosť a vodivosť absorpcie vlhkosti vlákien, čo vedie k javom výboja a znižuje povrchový odpor, čím zabraňujú akumulácii statickej elektriny. Povrchovo aktívne látky používané ako antistatické činidlá majú veľké hydrofóbne skupiny a silné hydrofilné skupiny. Najvyššie využitie a najlepší výkon majú katiónové povrchovo aktívne látky, nasledované amfotérnymi povrchovo aktívnymi látkami.

Dispergátor vlákien

Hlavnou funkciou dispergačných činidiel vlákien je zníženie flokulácie vlákien a zlepšenie formovania papiera. Dispergačné činidlá vlákien môžu na povrchu vlákien vytvárať dvojvrstvovú štruktúru. Polárny koniec vonkajšieho dispergátora má silnú afinitu k vode, čím zvyšuje stupeň zmáčania vodou a odpudzuje statickú elektrinu, čím sa dosahuje disperzia. Medzi bežne používané dispergačné činidlá vlákien patrí čiastočne hydrolyzovaný polyakrylamid (PAM), polyetylénoxid (PlEO) atď. PEO má vysokú viskozitu, dobrú rozpustnosť vo vode a dobrú klzkosť. Pridaním menej ako 0,05 % do vysoko kvalitného toaletného papiera sa môže dosiahnuť dobrý disperzný účinok.

Aplikácia povrchového glejenia a povlakovania pri výrobe papiera

Povrchové glejenie aj povrchová úprava zahŕňajú nanášanie chemikálií na povrch papiera, predovšetkým na zlepšenie jeho povrchových vlastností, zvýšenie tlačiarenských vlastností a celkovej integrity. Medzi nimi však existuje veľa rozdielov, pričom hlavný rozdiel spočíva v tom, že povrchové lepenie často využíva iba lepidlá, zatiaľ čo povrchová úprava využíva lepidlá aj pigmenty. Lepidlo použité na povrchovú úpravu sa vtláča do papiera, zatiaľ čo nanesený pigment sa nanáša na povrch papiera.

Povrchovo aktívne látky na povrchové šlichtovanie

Podľa materiálu sa delí na prírodné a modifikované produkty a syntetické produkty; podľa iónových vlastností sa delí na aniónové, katiónové a neiónové typy; podľa formy produktu sa delí na vodný roztok a lotion. Bežne používané povrchové lepidlá majú hydrofóbne a hydrofilné skupiny, takže vo všeobecnosti ide o povrchovo aktívne látky. Medzi hlavné povrchové šlichty patrí modifikovaný škrob, polyvinylalkohol (PVA), karboxymetylcelulóza (CMC) a polyakrylamid (PAM). Rôzne povrchové šlichty sa dajú vybrať podľa rôznych potrieb. Napríklad: ① Na zlepšenie odolnosti voči vode sa môže použiť AKD, dispergovaná kolofónia, parafín, stearát chloridu chromitého, kopolymér styrénu a maleínanhydridu a iné syntetické živicové latexy; ② Na zlepšenie odolnosti voči olejom sa môžu pridať organické fluórované zlúčeniny, ako sú perfluóralkylakrylátové kopolyméry, perfluóroktánové chrómové komplexy, perfluóralkylfosfáty atď. Na zvýšenie priľnavosti sa pridá silikónová živica; ④ Zlepšenie tlačiarenského výkonu, najmä použitím modifikovaného škrobu, CMC, PVA atď. Zlepšenie pevnosti za sucha a za mokra pridaním modifikovaného škrobu PAM atď. Na zlepšenie lesku tlače sa používa hlavne CMC, alginát sodný a ďalšie materiály. Na zlepšenie efektu povrchového šlichtovania sa bežne používajú dve alebo viac šlichtovacích činidiel spolu a účinok je veľmi významný.

Povrchovo aktívne látky v náteroch

Zloženie náterov na spracovanie náterov zahŕňa najmä lepidlá, pigmenty a ďalšie prísady. Samotný náter je komplexná zlúčenina a líši sa v závislosti od špecifických požiadaviek na papier a zloženia receptúry. Povrchovo aktívne látky zohrávajú dôležitú úlohu pri formulácii náterov papiera, najmä dispergačné činidlá, odpeňovače, mazivá, konzervačné látky, antistatické činidlá a syntetický latex.

Dispergačné činidlo v náteroch: Je to najdôležitejšia prísada v náteroch, z ktorých väčšina sú povrchovo aktívne látky. Jeho funkciou je 1. dodať pigmentovým časticiam náboj, čo spôsobí, že medzi nimi vznikajú odpudivé sily; 2. Pokrýva povrch pigmentových častíc a pôsobí ako ochranný koloid; 3. Vytvára okolo častíc stav s vysokou viskozitou, aby sa zabránilo zhlukovaniu viacerých častíc. Najstaršie používané dispergačné činidlá boli fosfáty, polysilikáty, hydrogénfosforečnan diamónny, kondenzačný produkt kyseliny benzénsulfónovej a formaldehydu, kazeín, arabská živica atď. Hexametafosforečnan sodný, pyrofosforečnan sodný a tetrafosforečnan sodný sú bežne používané dispergačné činidlá v náteroch s nízkym obsahom pevných látok. V náteroch s vysokým obsahom pevných látok sa bežne používajú organické dispergačné činidlá s vysokou molekulovou hmotnosťou, ako je roztok polyakrylátu sodného, ​​polymetakrylát sodný a jeho deriváty, roztok disodnej soli kopolyméru diizobutylénu a maleínanhydridu, ako aj alkylfenolpolyoxyetylénéter a polyoxyetylénéter mastných alkoholov.

Odpeňovač: Pena často vzniká v procese prípravy a nanášania náterov a je potrebné pridať odpeňovač. Ide najmä o vyššie alkoholy, estery mastných kyselín, tributylfosfát, tripropylfosfát atď.

Lubrikant: Na zlepšenie tekutosti a klzkosti papierových náterov, zvýšenie priľnavosti, dosiahnutie hladkosti a lesku papierových náterov, zvýšenie plasticity, zabránenie praskaniu a zlepšenie potlačiteľnosti natieraného papiera je možné pridať mazivá. Najpoužívanejšími mazivami sú v súčasnosti vo vode rozpustné povrchovo aktívne látky na báze kovových mydiel, ako je stearát vápenatý, a významný účinok majú aj vo vode rozpustné mazivá zo stearátu sodného. Ako mazivá sa môžu použiť aj parafínové uhľovodíky a amíny mastných kyselín.

Konzervačné látky: Niektoré prírodné lepidlá sú náchylné na degradáciu a rast plesní, preto by sa do náterov papiera mali pridávať antikorózne prísady. V náteroch papiera sa široko používajú kvartérne amóniové katiónové povrchovo aktívne látky, fluórované cyklické zlúčeniny, organické zlúčeniny brómu a síry, N-(2-benzimidazolyl)karbamát (karbendazím) atď.

Antistatické činidlo: Pridaním oktadecyltrimetylamóniumfluoridu, polyoxyetylénsorbitanesteru, alkylfenolpolyoxyetylénéterfosfátu, polystyrénsulfonátu atď. do zloženia náteru je možné papieru dodať antistatické vlastnosti.

Syntetický latex: Syntetický latex je dôležitým lepidlom na povlaky. V procese výroby syntetického latexu zohrávajú povrchovo aktívne látky dôležitú úlohu ako emulgátory, dispergačné činidlá, stabilizátory atď.
#Výrobca chemikálií#
#Textilné pomocné látky#
#Textilná chemikália#
#silikónový aviváž#
#výrobca silikónu#