Приложение в мокрия край на производството на хартия

Повърхностноактивните вещества за оразмеряване са важни химикали в мокрия край, които осигуряват водоустойчивост на хартия и картон. Те се използват най-вече за писане, печат, опаковане и строителна хартия и картон.

Основните видове клейове са клейове на базата на колофон и клейове на синтетична основа. Приготвянето на диспергиран клей на базата на колофон е физичен и химичен процес, при който твърдият колофон абсорбира топлина и се превръща в течен колофон. Съществува голямо междуфазово напрежение между течността на колофона и водата и намаляването на това междуфазово напрежение може да се постигне само чрез добавяне на повърхностноактивни вещества. Емулгаторите и диспергантите за диспергиране на колофонова гума са повърхностноактивни вещества. Изборът на правилното повърхностноактивно вещество е ключът към приготвянето на диспергирана колофонова гума, като често използваните включват анионни, катионни и цвитерйонни агенти. Най-често използваният емулгатор в Китай е анионна диспергирана колофонова гума, а най-често използваните емулгатори са от полиоксиетиленов тип, като например мастен алкохол полиоксиетилен етер фосфат, натриев 2-хидрокси-3-(стирен гликол) акрилов сулфонат, натриев 2-хидрокси-3-(нонилфеноксиполиоксиетилен) акрилов сулфонат и др. Някои катионни емулгатори, като катионен полиакриламид, полиамид, полиамид епихлорохидрин и катионно нишесте, се използват за приготвяне на катионна диспергирана колофонова абразива.

Синтетичните оформящи агенти включват главно алкил кетен димер (AKD) и алкил янтарен анхидрид (ASA). Тези два вида оформящи агенти са известни още като реактивни оформящи агенти, тъй като съдържат активни функционални групи, които могат да реагират с хидроксилните групи на влакната и да останат върху тях. Поради способността си да се приспособяват към условия на високо pH (pH = 7,5-8,5), този вид оформящ агент е популярен в хартиената промишленост, тъй като може да използва евтин калциев карбонат като пълнител за подобряване на здравината, белотата и хартиените характеристики. В момента над 50% от висококачествената хартия в развитите страни е постигнала средно до алкално производство на хартия. AKD и ASA са неразтворими във вода и стабилен лосион AKD може да се приготви чрез използване на нейонно повърхностно активно вещество от тип полиоксиетилен като емулгатор.

По време на процеса на избелване на пулпа, третирана с повърхностноактивни вещества за контрол на смолата, остатъчната смола ще се утаи. Ако не се отдели навреме, тя ще образува вискозни отлагания, които полепват по оборудването, медната мрежа на хартиените машини, вълнената тъкан и сушилните цилиндри, създавайки пречки за производството на хартия, влияейки върху нормалното ѝ производство и причинявайки заболявания на хартията. Освен това, с широкото използване на отпадъчна хартия днес, вещества на основата на смоли, като лепила, свързващи вещества за мастила и лепила за покрития в отпадъчната хартия, също могат да създадат смолни бариери, които влияят върху производството на хартия. Следователно, изследванията и разработването на агенти за контрол на смолните бариери стават все по-важни.

Често използваните агенти за контрол на бариерата на смолата включват неорганични пълнители (като талк на прах), фунгициди, повърхностноактивни вещества, хелатни агенти, катионни полимери, липази и агенти за мембранно разделяне. Най-често използваните повърхностноактивни вещества са анионните повърхностноактивни вещества, които в момента са най-широко използваните повърхностноактивни вещества, включително висши алкохолни сулфати, алкилбензенсулфонови киселини и висши алкохоли, фосфати и др. Катионните повърхностноактивни вещества са главно алкил аминови соли или кватернерни амониеви соли. Нейоногенните повърхностноактивни вещества включват главно полиетиленгликол и полиоли. Освен това има и амфотерни повърхностноактивни вещества и различни многокомпонентни комплекси. Отлепващият агент е също агент за контрол на смолата, използван за контрол на адхезията между сушилнята и листа хартия, смазване на скрепера и сушилнята и контрол на разпределението на лепилото. Той включва главно полиамиден полимерен лосион, като поливинилов алкохолен лосион, минерално масло и повърхностноактивен лосион, съответстващ на платформата за пръскане, и полиамин полиамиден катионен полимер.

Повърхностно активно вещество за обезпенване

В процеса на производство на хартия, пулпата съдържа малко количество естествени и изкуствено добавени пенообразуващи повърхностноактивни вещества, като технически елементи и мастни киселини, както и стабилизатори на пяна, като синтетични полимери и нишесте. Поради това се появява пяна, която причинява проблеми като счупване на хартията или дупки по нея. Основните активни компоненти на пеногасителите, използвани в производството на хартия, са високовъглеродни алкохоли, полиетери, естери на мастни киселини, органични силициеви полимери и др. Те обикновено се приготвят като лосион вода в масло.

Омекотител за производство на хартия

Мекотата се отнася до способността на повърхностноактивните вещества да образуват хидрофобни групи върху повърхността на влакната и да ги адсорбират в обратна посока, намалявайки коефициентите на динамично и статично триене на влакнестия материал, като по този начин се постига гладко и меко усещане. Сярна киселина, сулфонирано рициново масло и други анионни повърхностноактивни вещества проявяват омекотяващ ефект, когато се адсорбират върху повърхността на влакната.

Катионните групи в катионните повърхностноактивни вещества могат директно да се свързват с отрицателно заредени влакна, докато хидрофобните групи образуват нискоенергийни повърхности от външната страна на влакната, което води до особено добра гъвкавост. Мастнокиселинният бизамид епихлорохидрин се използва главно за хартия с високи изисквания за гъвкавост, като тоалетна хартия, хартия за набръчкване, дамски превръзки, носни кърпички, салфетки и др.

Биполярните йонни повърхностноактивни вещества имат широк спектър от приложения. Техните катионни групи могат да образуват връзка с влакната, докато техните анионни групи могат да се свързват с влакната чрез полиелектролити или алуминиеви йони в пулпата. Те могат също така да предизвикат подравняване на хидрофобните групи навън, което значително намалява повърхностната енергия. Примери за такива повърхностноактивни вещества включват 1 (.9'-аминоетил). 2. Седемнадесет алкил имидазолин карбоксилни киселинни производни. Освен това, както катионните, така и амфотерните повърхностноактивни вещества имат антибактериални и бактерицидни свойства, които могат ефективно да предотвратят образуването на мухъл по хартията.

Органосилициевите повърхностноактивни вещества принадлежат към специалните повърхностноактивни вещества, а катионните органосилициеви кватернерни амониеви соли се използват главно като омекотители. Съществуват и много други видове омекотители, като например полиоксиетиленов естер на стеаринова киселина, полиоксиетиленов ланолин, емулгиран восък и др.

Омекотител за производство на хартия

Мекотата се отнася до способността на повърхностноактивните вещества да образуват хидрофобни групи върху повърхността на влакната и да ги адсорбират в обратна посока, намалявайки коефициентите на динамично и статично триене на влакнестия материал, като по този начин се постига гладко и меко усещане. Сярна киселина, сулфонирано рициново масло и други анионни повърхностноактивни вещества проявяват омекотяващ ефект, когато се адсорбират върху повърхността на влакната.

Катионните групи в катионните повърхностноактивни вещества могат директно да се свързват с отрицателно заредени влакна, докато хидрофобните групи образуват нискоенергийни повърхности от външната страна на влакната, което води до особено добра гъвкавост. Мастнокиселинният бизамид епихлорохидрин се използва главно за хартия с високи изисквания за гъвкавост, като тоалетна хартия, хартия за набръчкване, дамски превръзки, носни кърпички, салфетки и др.

Биполярните йонни повърхностноактивни вещества имат широк спектър от приложения. Техните катионни групи могат да образуват връзка с влакната, докато техните анионни групи могат да се свързват с влакната чрез полиелектролити или алуминиеви йони в пулпата. Те могат също така да предизвикат подравняване на хидрофобните групи навън, което значително намалява повърхностната енергия. Примери за такива повърхностноактивни вещества включват 1 (.9'-аминоетил). 2. Седемнадесет алкил имидазолин карбоксилни киселинни производни. Освен това, както катионните, така и амфотерните повърхностноактивни вещества имат антибактериални и бактерицидни свойства, които могат ефективно да предотвратят образуването на мухъл по хартията.

Органосилициевите повърхностноактивни вещества принадлежат към специалните повърхностноактивни вещества, а катионните органосилициеви кватернерни амониеви соли се използват главно като омекотители.

Съществуват и много други видове омекотители, като например полиоксиетиленов естер на стеаринова киселина, полиоксиетиленов ланолин, емулгиран восък и др.

Антистатичен агент

При производството на специално обработена хартия понякога могат да възникнат проблеми с антистатичните вещества. Използването на повърхностноактивни вещества за третиране на течността може да доведе до хидрофилна външна повърхност. Тоест, като антистатичен агент, повърхностноактивните вещества образуват положителна адсорбция върху повърхността на материала, образувайки хидрофобна група. Хидрофилните групи се простират в пространството, увеличавайки йонната проводимост и проводимостта на абсорбция на влага от влакната, което води до явления на разреждане и намаляване на повърхностното съпротивление, като по този начин предотвратяват натрупването на статично електричество. Повърхностноактивните вещества, използвани като антистатични агенти, имат големи хидрофобни групи и силни хидрофилни групи. Катионните повърхностноактивни вещества имат най-голямо приложение и най-добри характеристики, следвани от амфотерните повърхностноактивни вещества.

Дисперсант за влакна

Основната функция на дисперсантите за влакна е да намалят флокулацията на влакната и да подобрят формирането на хартията. Дисперсантите за влакна могат да образуват двуслойна структура върху повърхността на влакната. Полярният край на външния дисперсант има силен афинитет с водата, увеличавайки степента на омокряне от вода и отблъсквайки статичното електричество, за да се постигне дисперсия. Често използваните дисперсанти за влакна включват частично хидролизиран полиакриламид (PAM), полиетиленов оксид (PlEO) и др. PEO има висок вискозитет, добра разтворимост във вода и добра смазваща способност. Добавянето на по-малко от 0,05% към висококачествена тоалетна хартия може да постигне добър ефект на дисперсия.

Приложение на повърхностно оразмеряване и покритие в производството на хартия

Повърхностното оразмеряване и нанасянето на покритие включват нанасяне на химикали върху повърхността на хартията, главно за подобряване на повърхностните ѝ свойства, подобряване на печатните ѝ характеристики и цялостна цялост. Но има много разлики между двете, като основната разлика е, че повърхностното лепене често използва само лепила, докато нанасянето на покритие използва както лепила, така и пигменти; Лепилото, използвано за повърхностно покритие, се пресова в хартията, докато нанесеният пигмент се нанася върху повърхността на хартията.

Повърхностноактивни вещества за оразмеряване на повърхности

Според материала, те могат да бъдат разделени на естествени и модифицирани продукти и синтетични продукти; според йонните свойства, те могат да бъдат разделени на анионни, катионни и нейонни; според формата на продукта, те могат да бъдат разделени на воден разтвор и лосион. Най-често използваните повърхностни лепила имат хидрофобни и хидрофилни групи, така че най-общо казано, всички те са повърхностноактивни вещества. Основните повърхностни оформящи агенти включват модифицирано нишесте, поливинилов алкохол (PVA), карбоксиметилцелулоза (CMC) и полиакриламид (PAM). Различни повърхностни оформящи агенти могат да бъдат избрани според различните нужди. Например: ① За подобряване на водоустойчивостта могат да се използват AKD, диспергиран колофон, парафин, хромов хлорид стеарат, стирен малеинов анхидриден съполимер и други синтетични смолни латексови съединения; ② За подобряване на маслоустойчивостта могат да се добавят органични флуорирани съединения като перфлуороалкил акрилатни съполимери, перфлуорооктанови киселинни хромови комплекси, перфлуороалкил фосфати и др. За увеличаване на антиадхезията чрез добавяне на силиконова смола; ④ Подобряване на печатните характеристики, главно с помощта на модифицирано нишесте, CMC, PVA и др. Подобряване на якостта в сухо и мокро състояние чрез добавяне на модифицирано нишесте PAM и др. За подобряване на гланцовостта на печат се използват главно CMC, натриев алгинат и други материали. За подобряване на ефекта на оразмеряване на повърхността е обичайно да се използват два или повече оразмеряващи агента заедно, като ефектът е много значителен.

Повърхностноактивни вещества за покритие

Съставът на покритията за обработка на покрития включва главно лепила, пигменти и други добавки. Самото покритие е сложно съединение и варира в зависимост от специфичните изисквания към хартията и състава на формулата. Повърхностноактивните вещества играят важна роля във формулирането на хартиените покрития, като включват главно диспергатори за покрития, антипенители, лубриканти, консерванти, антистатични агенти и синтетичен латекс.

Дисперсант за покрития: Това е най-важната добавка в покритията, повечето от които са повърхностноактивни вещества. Неговото действие е да ① придава заряд на пигментните частици, карайки ги да генерират сили на отблъскване помежду си; ② Покривайки повърхността на пигментните частици, той действа като защитен колоид; ③ Образува високовискозно състояние около частиците, за да предотврати агрегирането на множество частици. Най-ранните използвани дисперсанти са фосфати, полисиликати, диамониев хидрогенфосфат, кондензационен продукт на бензенсулфонова киселина и формалдехид, казеин, арабска смола и др. Натриевият хексаметафосфат, натриевият пирофосфат и натриевият тетрафосфат са често използвани дисперсанти в покрития с ниско съдържание на твърди вещества. В покрития с високо съдържание на твърди вещества често се използват органични дисперсанти с високо молекулно тегло, като разтвор на натриев полиакрилат, натриев полиметакрилат и неговите производни, разтвор на динатриева сол на диизобутилен малеинов анхидриден съполимер, както и алкилфенол полиоксиетиленов етер и полиоксиетиленов етер на мастни алкохоли.

Пеногасител: пяната често се образува в процеса на подготовка и нанасяне на покритието и е необходимо да се добави пеногасител. Съществуват главно висши алкохоли, естери на мастни киселини, трибутилфосфат, трипропилфосфат и др.

Смазка: За да се подобри течливостта и смазочните свойства на хартиените покрития, да се подобри адхезията, да се придаде гладкост и блясък на хартиените покрития, да се увеличи пластичността, да се предотврати напукване и да се подобри печатаемостта на покритата хартия, могат да се добавят смазки. Най-широко използваните смазки в момента са водоразтворими метални сапунени повърхностноактивни вещества, представени от калциев стеарат, и натриев стеарат. Водоразтворимите смазки също имат значителен ефект. Парафинови въглеводороди и амини на мастни киселини също могат да се използват като смазки.

Консерванти: Някои естествени лепила са склонни към разграждане и развитие на мухъл, така че към покритията за хартия трябва да се добавят антикорозионни добавки. В покритията за хартия широко се използват кватернерни амониеви катионни повърхностноактивни вещества, флуорирани циклични съединения, органични бромни и серни съединения, N-(2-бензимидазолил) карбамат (карбендазим) и др.

Антистатичен агент: Чрез добавяне на октадецилтриметиламониев флуорид, полиоксиетилен сорбитанов естер, алкилфенол полиоксиетилен етер фосфат, полистирен сулфонат и др. към формулата на покритието, хартията може да придобие антистатични свойства.

Синтетичен латекс: Синтетичният латекс е важно лепило за покрития. В процеса на приготвяне на синтетичен латекс, повърхностноактивните вещества играят важна роля като емулгатори, дисперсанти, стабилизатори и др.
#Производител на химикали#
#Текстилни спомагателни материали#
#Текстилна химия#
#силиконов омекотител#
#производител на силикон#