Застосування у мокрій фазі паперового виробництва

Поверхнево-активні речовини для проклейки – це важливі хімічні речовини, що використовуються у мокрій фазі, що забезпечують водостійкість паперу та картону. Вони здебільшого використовуються для письма, друку, упаковки та виробництва будівельного паперу та картону.

Основними типами проклеювальних речовин є проклеювальні речовини на основі каніфолі та проклеювальні речовини на синтетичній основі. Приготування диспергованої каніфольної проклеювальної речовини – це фізико-хімічний процес, під час якого тверда каніфоль поглинає тепло та перетворюється на рідку каніфоль. Між рідкою каніфоллю та водою існує великий міжфазний натяг, і зменшення цього міжфазного натягу можна досягти лише шляхом додавання поверхнево-активних речовин. Емульгатори та диспергатори для диспергування каніфольної камеді є поверхнево-активними речовинами. Вибір правильної поверхнево-активної речовини є ключем до приготування диспергованої каніфольної камеді, і зазвичай використовуються аніонні, катіонні та цвітеріонні агенти. Найпоширенішим емульгатором у Китаї є аніонна диспергована каніфольна камедь, а емульгатори, що зазвичай використовуються, - це поліоксіетиленовий тип, такий як поліоксіетиленовий ефірфосфат жирного спирту, 2-гідрокси-3-(стиролгліколь)акрилсульфонат натрію, 2-гідрокси-3-(нонілфеноксиполіоксіетилен)акрилсульфонат натрію тощо. Деякі катіонні емульгатори, такі як катіонний поліакриламід, поліамід, епіхлоргідрин та катіонний крохмаль, використовуються для приготування катіонного диспергованого каніфольного клею.

Синтетичні проклеювальні речовини включають переважно алкілкетеновий димер (AKD) та алкілянтарний ангідрид (ASA). Ці два типи проклеювальних речовин також відомі як реактивні проклеювальні речовини, оскільки вони містять активні функціональні групи, які можуть реагувати з гідроксильними групами волокон і залишатися на волокнах. Завдяки своїй здатності витримувати високі умови pH (pH = 7,5-8,5), цей тип проклеювальної речовини популярний у паперовій промисловості, оскільки він може використовувати недорогий карбонат кальцію як наповнювач для покращення міцності, білизни та папероробних характеристик паперу. Наразі понад 50% високоякісного паперу в розвинених країнах досягли середньо-лужного та лужного виробництва. AKD та ASA нерозчинні у воді, і стабільний лосьйон AKD можна приготувати, використовуючи неіоногенну поверхнево-активну речовину поліоксиетиленового типу як емульгатор.

Під час процесу відбілювання целюлози, обробленої поверхнево-активними речовинами для контролю смоли, залишкова смола випадає в осад. Якщо її вчасно не розділити, вона утворюватиме в'язкі відкладення, які прилипають до обладнання, мідної сітки папероробної машини, вовняної тканини та сушильних циліндрів, створюючи перешкоди для папероробства, впливаючи на нормальне виробництво паперу, а також спричиняючи хвороби паперу. Крім того, з огляду на широке використання макулатури сьогодні, речовини на основі смол, такі як клеї, сполучні речовини для фарб та покривні клеї у макулатурі, також можуть створювати смоляні бар'єри, що впливають на виробництво паперу. Тому дослідження та розробка агентів для контролю смоляного бар'єру стають дедалі важливішими.

До поширених агентів для контролю бар'єру смоли належать неорганічні наповнювачі (такі як тальк), фунгіциди, поверхнево-активні речовини, хелатні агенти, катіонні полімери, ліпази та агенти мембранного розділення. Найпоширенішими поверхнево-активними речовинами є аніонні поверхнево-активні речовини, які наразі є найширше використовуваними поверхнево-активними речовинами, включаючи вищі спиртові сульфати, алкілбензолсульфонові кислоти та вищі спирти, фосфати тощо. Катіонні поверхнево-активні речовини - це переважно солі алкіламінів або четвертинні амонієві солі. Неіонні поверхнево-активні речовини включають переважно поліетиленгліколь та поліоли. Крім того, існують також амфотерні поверхнево-активні речовини та різні багатокомпонентні комплекси. Змивний агент також є агентом для контролю смоли, який використовується для контролю адгезії між сушаркою та аркушем паперу, змащування скребка та сушарки, а також для контролю розподілу клею. Він в основному включає лосьйон на основі поліамідного полімеру, такий як лосьйон на основі полівінілового спирту, мінеральну олію та платформу для розпилення поверхнево-активних речовин, що відповідає платформі, та катіонний поліамідний полімер поліамін.

Поверхнево-активна речовина для піногасника

У процесі виробництва паперу целюлоза містить невелику кількість натуральних та штучно доданих піноутворюючих поверхнево-активних речовин, таких як технічні елементи та жирні кислоти, а також стабілізатори піни, такі як синтетичні полімери та крохмаль. В результаті утворюється піна, що спричиняє такі проблеми, як розрив паперу або поява дірок на ньому. Основними активними компонентами піногасників, що використовуються у виробництві паперу, є високовуглецеві спирти, поліефіри, ефіри жирних кислот, органічні кремнійполімери тощо. Зазвичай їх готують у вигляді лосьйону «вода в олії».

Пом'якшувач для паперового виробництва

М’якість стосується здатності поверхнево-активних речовин утворювати гідрофобні групи на поверхні волокон та адсорбувати їх у зворотному напрямку, зменшуючи коефіцієнти динамічного та статичного тертя волокнистого матеріалу, тим самим досягаючи гладкості та м’якості на дотик. Сірчанокислий оцет, сульфована касторова олія та інші аніонні поверхнево-активні речовини проявляють пом’якшувальний ефект при адсорбції на поверхні волокон.

Катіонні групи в катіонних поверхнево-активних речовинах можуть безпосередньо зв'язуватися з негативно зарядженими волокнами, тоді як гідрофобні групи утворюють низькоенергетичні поверхні на зовнішній стороні волокон, що забезпечує особливо хорошу гнучкість. Бісамід жирної кислоти епіхлоргідрин в основному використовується для паперу з високими вимогами до гнучкості, такого як туалетний папір, папір для зморшок, гігієнічні серветки, носові хустки, серветки тощо.

Біполярні іонні поверхнево-активні речовини мають широкий спектр застосування. Їхні катіонні групи можуть утворювати зв'язок з волокнами, тоді як їхні аніонні групи можуть зв'язуватися з волокнами через поліелектроліти або іони алюмінію в пульпі. Вони також можуть викликати вирівнювання гідрофобних груп назовні, значно знижуючи поверхневу енергію. Прикладами таких поверхнево-активних речовин є 1 (.9'-аміноетил). 2. Сімнадцять похідних алкілімідазолінкарбонової кислоти. Крім того, як катіонні, так і амфотерні поверхнево-активні речовини мають антибактеріальні та бактерицидні властивості, що може ефективно запобігати утворенню плісняви ​​на папері.

Кремнійорганічні поверхнево-активні речовини належать до спеціальних поверхнево-активних речовин, а катіонні кремнійорганічні четвертинні амонієві солі в основному використовуються як пом'якшувачі. Існує також багато інших типів пом'якшувачів, таких як поліоксіетиленовий естер стеаринової кислоти, поліоксіетиленовий ланолін, емульгований віск тощо.

Пом'якшувач для паперового виробництва

М’якість стосується здатності поверхнево-активних речовин утворювати гідрофобні групи на поверхні волокон та адсорбувати їх у зворотному напрямку, зменшуючи коефіцієнти динамічного та статичного тертя волокнистого матеріалу, тим самим досягаючи гладкості та м’якості на дотик. Сірчанокислий оцет, сульфована касторова олія та інші аніонні поверхнево-активні речовини проявляють пом’якшувальний ефект при адсорбції на поверхні волокон.

Катіонні групи в катіонних поверхнево-активних речовинах можуть безпосередньо зв'язуватися з негативно зарядженими волокнами, тоді як гідрофобні групи утворюють низькоенергетичні поверхні на зовнішній стороні волокон, що забезпечує особливо хорошу гнучкість. Бісамід жирної кислоти епіхлоргідрин в основному використовується для паперу з високими вимогами до гнучкості, такого як туалетний папір, папір для зморшок, гігієнічні серветки, носові хустки, серветки тощо.

Біполярні іонні поверхнево-активні речовини мають широкий спектр застосування. Їхні катіонні групи можуть утворювати зв'язок з волокнами, тоді як їхні аніонні групи можуть зв'язуватися з волокнами через поліелектроліти або іони алюмінію в пульпі. Вони також можуть викликати вирівнювання гідрофобних груп назовні, значно знижуючи поверхневу енергію. Прикладами таких поверхнево-активних речовин є 1 (.9'-аміноетил). 2. Сімнадцять похідних алкілімідазолінкарбонової кислоти. Крім того, як катіонні, так і амфотерні поверхнево-активні речовини мають антибактеріальні та бактерицидні властивості, що може ефективно запобігати утворенню плісняви ​​на папері.

Кремнійорганічні поверхнево-активні речовини належать до спеціальних поверхнево-активних речовин, а катіонні кремнійорганічні четвертинні амонієві солі в основному використовуються як пом'якшувачі.

Існує також багато інших типів пом'якшувачів, таких як поліоксіетиленовий естер стеаринової кислоти, поліоксіетиленовий ланолін, емульгований віск тощо.

Антистатичний засіб

Під час виробництва спеціально обробленого паперу іноді можуть виникнути проблеми з антистатичним ефектом. Використання поверхнево-активних речовин для обробки рідини може призвести до утворення гідрофільної зовнішньої поверхні. Тобто, як антистатичний агент, поверхнево-активні речовини утворюють позитивну адсорбцію на поверхні матеріалу, утворюючи гідрофобну групу. Гідрофільні групи поширюються в простір, збільшуючи іонну провідність та вологопоглинальну провідність волокон, що призводить до явищ розряду та зменшення поверхневого опору, тим самим запобігаючи накопиченню статичної електрики. Поверхнево-активні речовини, що використовуються як антистатичні агенти, мають великі гідрофобні групи та сильні гідрофільні групи. Катіонні поверхнево-активні речовини мають найбільше використання та найкращі характеристики, за ними йдуть амфотерні поверхнево-активні речовини.

Диспергатор волокон

Основна функція дисперсантів волокон полягає у зменшенні флокуляції волокон та покращенні формування паперу. Дисперсанти волокон можуть утворювати двошарову структуру на поверхні волокон. Полярний кінець зовнішнього дисперсанта має сильну спорідненість з водою, збільшуючи ступінь змочування водою та відштовхуючи статичну електрику для досягнення дисперсії. До поширених дисперсантів волокон належать частково гідролізований поліакриламід (PAM), поліетиленоксид (PlEO) тощо. PEO має високу в'язкість, хорошу розчинність у воді та хорошу змащувальну здатність. Додавання менше 0,05% до високоякісного туалетного паперу може досягти хорошого ефекту дисперсії.

Застосування поверхневого апретування та покриття у виробництві паперу

Поверхневе проклеювання та покриття передбачають нанесення хімічних речовин на поверхню паперу, головним чином для покращення його поверхневих властивостей, підвищення друкарських характеристик та загальної цілісності. Але між ними є багато відмінностей, головна з яких полягає в тому, що поверхневе склеювання часто використовує лише клеї, тоді як покриття використовує як клеї, так і пігменти; Клей, який використовується для поверхневого покриття, вдавлюється в папір, а нанесений пігмент наноситься на поверхню паперу.

Поверхнево-активні речовини для поверхневого проклеювання

За матеріалом їх можна розділити на натуральні та модифіковані продукти, а також синтетичні продукти; за іонними властивостями їх можна розділити на аніонні, катіонні та неіонні; за формою продукту їх можна розділити на водні розчини та лосьйони. Зазвичай використовувані поверхневі клеї мають гідрофобні та гідрофільні групи, тому в цілому всі вони є поверхнево-активними речовинами. Основними поверхневими аппретами є модифікований крохмаль, полівініловий спирт (ПВС), карбоксиметилцелюлоза (КМЦ) та поліакриламід (ПАМ). Різні поверхневі аппрети можна вибрати відповідно до різних потреб. Наприклад: ① Для покращення водостійкості можна використовувати AKD, диспергований каніфоль, парафін, стеарат хлориду хрому, сополімер стиролу та малеїнового ангідриду та інші латексні синтетичні смоли; ② Для покращення маслостійкості можна додавати органічні фторовані сполуки, такі як сополімери перфторалкилакрилату, комплекси хрому перфтороктанової кислоти, перфторалкилфосфати тощо. Збільшення антиадгезії шляхом додавання силіконової смоли; ④ Покращення продуктивності друку, головним чином за допомогою модифікованого крохмалю, КМЦ, ПВА тощо. Покращення сухої та вологої міцності шляхом додавання модифікованого крохмалю ПАМ тощо. Для покращення глянцю друку переважно використовуються КМЦ, альгінат натрію та інші матеріали. Для покращення ефекту проклеювання поверхні зазвичай використовуються два або більше проклеювальних агентів разом, і ефект є дуже значним.

Поверхнево-активні речовини для покриття

Склад покриттів для обробки покриттів в основному включає клеї, пігменти та інші добавки. Саме покриття є складною сполукою, і його склад змінюється залежно від конкретних вимог до паперу та складу формули. Поверхнево-активні речовини відіграють важливу роль у формулюванні паперових покриттів, зокрема диспергатори покриттів, піногасники, мастила, консерванти, антистатичні агенти та синтетичний латекс.

Диспергатор для покриттів: це найважливіша добавка в покриттях, більшість з яких є поверхнево-активними речовинами. Його функція полягає в тому, щоб ① надавати частинкам пігменту заряди, змушуючи їх створювати сили відштовхування одна з одною; ② Покриваючи поверхню частинок пігменту, він діє як захисний колоїд; ③ Утворювати стан високої в'язкості навколо частинок, щоб запобігти агрегації кількох частинок. Найпершими диспергаторами, що використовувалися, були фосфати, полісилікати, діамоній гідрогенфосфат, продукт конденсації бензолсульфонової кислоти та формальдегіду, казеїн, арабська смола тощо. Гексаметафосфат натрію, пірофосфат натрію та тетрафосфат натрію є поширеними диспергаторами в покриттях з низьким вмістом твердих речовин. У покриттях з високим вмістом твердих речовин зазвичай використовуються високомолекулярні органічні диспергатори, такі як розчин поліакрилату натрію, поліметакрилат натрію та його похідні, розчин динатрієвої солі кополімеру диізобутилену малеїнового ангідриду, а також алкілфенолполіоксіетиленовий ефір та поліоксіетиленовий ефір жирних спиртів.

Піногасник: піна часто утворюється в процесі підготовки та нанесення покриття, і піногасник необхідно додавати. В основному це вищі спирти, ефіри жирних кислот, трибутилфосфат, трипропілфосфат тощо.

Змащувальна речовина: Для покращення плинності та змащувальної здатності паперових покриттів, посилення адгезії, надання паперовим покриттям гладкості та блиску, підвищення пластичності, запобігання розтріскуванню та покращення друкованості крейдованого паперу можна додавати змащувальні речовини. Найбільш широко використовуваними змащувальними речовинами наразі є водорозчинні поверхнево-активні речовини на основі металевого мила, представлені стеаратом кальцію, а також стеаратом натрію. Водорозчинні змащувальні речовини також мають значний вплив. Парафінові вуглеводні та аміни жирних кислот також можуть використовуватися як змащувальні речовини.

Консерванти: Деякі натуральні клеї схильні до руйнування та утворення цвілі, тому до паперових покриттів слід додавати антикорозійні добавки. У паперових покриттях широко використовуються четвертинні амонієві катіонні поверхнево-активні речовини, фторовані циклічні сполуки, органічні сполуки брому та сірки, N-(2-бензімідазоліл)карбамат (карбендазим) тощо.

Антистатичний агент: Додаючи до складу покриття фторид октадецилтриметиламонію, поліоксіетиленсорбітановий естер, алкілфенолполіоксіетилен етерфосфат, полістиролсульфонат тощо, папір можна наділити антистатичними властивостями.

Синтетичний латекс: Синтетичний латекс є важливим клеєм для покриттів. У процесі приготування синтетичного латексу поверхнево-активні речовини відіграють важливу роль як емульгатори, диспергатори, стабілізатори тощо.
#Виробник хімікатів#
#Допоміжні матеріали для текстилю#
#Текстильна хімія#
#силіконовий пом'якшувач#
#виробник силікону#