Anvendelse i vådenden af ​​papirfremstilling

Overfladeaktive stoffer til limning er vigtige våde kemikalier, der giver papir og pap vandafvisende egenskaber. De bruges mest til skrivning, trykning, emballage samt til byggepapir og -pap.

De vigtigste typer af limningsmidler er harpiksbaserede limningsmidler og syntetisk baserede limningsmidler. Fremstillingen af ​​dispergeret harpikslim er en fysisk og kemisk proces, hvor fast harpiks absorberer varme og bliver til flydende harpiks. Der er en stor grænsefladespænding mellem flydende harpiks og vand, og reduktion af denne grænsefladespænding kan kun opnås ved at tilsætte overfladeaktive stoffer. Emulgatorer og dispergeringsmidler til dispergering af harpiksgummi er begge overfladeaktive stoffer. Valg af det rigtige overfladeaktive stof er nøglen til fremstilling af dispergeret harpiksgummi, og almindeligt anvendte stoffer omfatter anioniske, kationiske og zwitterioniske stoffer. Den mest almindeligt anvendte emulgator i Kina er anionisk dispergeret harpiksgummi, og de almindeligt anvendte emulgatorer er af polyoxyethylentypen, såsom fedtalkohol-polyoxyethylenetherphosphat, natrium-2-hydroxy-3-(styrenglycol)acrylsulfonat, natrium-2-hydroxy-3-(nonylphenoxypolyoxyethylen)acrylsulfonat osv. Nogle kationiske emulgatorer, såsom kationisk polyacrylamid, polyamid-polyamid-epichlorhydrin og kationisk stivelse, anvendes til at fremstille kationisk dispergeret harpikslim.

Syntetiske limningsmidler omfatter hovedsageligt alkylketendimer (AKD) og alkylravsyreanhydrid (ASA). Disse to typer limningsmidler er også kendt som reaktive limningsmidler, fordi de indeholder aktive funktionelle grupper, der kan reagere med hydroxylgrupperne i fibrene og forblive på fibrene. På grund af deres evne til at håndtere høje pH-forhold (pH = 7,5-8,5) er denne type limningsmiddel populær i papirindustrien, da den kan bruge billigt calciumcarbonat som fyldstof for at forbedre papirets styrke, hvidhed og papirfremstillingsevne. I øjeblikket har over 50 % af high-end-papir i udviklede lande opnået medium til alkalisk papirfremstilling. AKD og ASA er uopløselige i vand, og en stabil AKD-lotion kan fremstilles ved at bruge polyoxyethylen-typen ikke-ionisk overfladeaktivt stof som emulgator.

Under blegningsprocessen af ​​papirmasse behandlet med overfladeaktive stoffer til harpikskontrol vil restharpiks udfældes. Hvis den ikke adskilles i tide, vil den danne viskose aflejringer, der klæber til udstyr, kobbernet i papirmaskiner, uldklæde og tørrecylindre, hvilket forårsager hindringer i papirfremstilling, påvirker normal papirfremstilling og også forårsager papirsygdomme. Derudover kan harpiksbaserede stoffer som klæbemidler, blækbindemidler og belægningsklæbemidler i papiraffald med den udbredte brug i dag også skabe harpiksbarrierer, der påvirker papirfremstilling. Derfor er forskning og udvikling af harpiksbarrierer blevet stadig vigtigere.

De almindeligt anvendte harpiksbarrierekontrolmidler omfatter uorganiske fyldstoffer (såsom talkumpulver), fungicider, overfladeaktive stoffer, chelateringsmidler, kationiske polymerer, lipaser og membranseparationsmidler. De mest almindeligt anvendte overfladeaktive stoffer er anioniske overfladeaktive stoffer, som i øjeblikket er de mest anvendte overfladeaktive stoffer, herunder højere alkoholsulfater, alkylbenzensulfonsyrer og højere alkoholer, fosfater osv. Kationiske overfladeaktive stoffer er hovedsageligt alkylaminsalte eller kvaternære ammoniumsalte. Ikke-ioniske overfladeaktive stoffer omfatter hovedsageligt polyethylenglycol og polyoler. Derudover findes der også amfotere overfladeaktive stoffer og forskellige multikomponentkomplekser. Strippingmiddel er også et harpikskontrolmiddel, der bruges til at kontrollere vedhæftningen mellem tørretumbleren og papirarket, smøre skraberen og tørretumbleren og kontrollere fordelingen af ​​klæbemiddel. Det omfatter hovedsageligt polyamidpolymerlotion, såsom polyvinylalkohollotion, mineralolie og overfladeaktiv matchende platformsprøjtning med organisk silikonelotion og polyaminpolyamidkationisk polymer.

Overfladeaktivt stof til skumdæmpning

I papirfremstillingsprocessen indeholder papirmassen en lille mængde naturlige og kunstigt tilsatte skummende overfladeaktive stoffer, såsom tekniske elementer og fedtsyrer, samt skumstabilisatorer såsom syntetiske polymerer og stivelse. Derfor vil der dannes skum, hvilket forårsager problemer såsom papirbrud eller huller i papiret. De vigtigste aktive komponenter i skumdæmpere, der anvendes i papirfremstilling, er alkoholer med højt kulstofindhold, polyethere, fedtsyreestere, organiske siliciumpolymerer osv. De fremstilles generelt til vand i olielotion.

Blødgøringsmiddel til papirfremstilling

Blødhed refererer til overfladeaktive stoffers evne til at danne hydrofobe grupper på fibrenes overflade og adsorbere dem i omvendt retning, hvilket reducerer fibermaterialets dynamiske og statiske friktionskoefficienter og derved opnår en glat og blød fornemmelse. Svovlsyreeddike, sulfoneret ricinusolie og andre anioniske overfladeaktive stoffer udviser en blødgørende effekt, når de adsorberes på fibrenes overflade.

De kationiske grupper i kationiske overfladeaktive stoffer kan binde sig direkte til negativt ladede fibre, mens hydrofobe grupper danner lavenergioverflader på ydersiden af ​​fibrene, hvilket resulterer i særlig god fleksibilitet. Fedtsyrebisamidepichlorhydrin anvendes hovedsageligt til papir med høje fleksibilitetskrav, såsom toiletpapir, krøllet papir, hygiejnebind, lommetørklæder, servietter osv.

Bipolære ioniske overfladeaktive stoffer har en bred vifte af anvendelser. Deres kationiske grupper kan danne en binding med fibre, mens deres anioniske grupper kan binde sig med fibre gennem polyelektrolytter eller aluminiumioner i papirmasse. De kan også få hydrofobe grupper til at justere sig udad, hvilket reducerer overfladeenergien betydeligt. Eksempler på sådanne overfladeaktive stoffer omfatter 1-(0,9'-aminoethyl). 2-Sytten alkylimidazolincarboxylsyrederivater. Derudover har både kationiske og amfotere overfladeaktive stoffer antibakterielle og bakteriedræbende egenskaber, som effektivt kan forhindre papir i at mugne.

Organosilicium-overfladeaktive stoffer tilhører specialiserede overfladeaktive stoffer, og kationiske organosilicium-kvaternære ammoniumsalte anvendes hovedsageligt som blødgørere. Der findes også mange andre typer blødgørere, såsom stearinsyre-polyoxyethylenester, polyoxyethylenlanolin, emulgeret voks osv.

Blødgøringsmiddel til papirfremstilling

Blødhed refererer til overfladeaktive stoffers evne til at danne hydrofobe grupper på fibrenes overflade og adsorbere dem i omvendt retning, hvilket reducerer fibermaterialets dynamiske og statiske friktionskoefficienter og derved opnår en glat og blød fornemmelse. Svovlsyreeddike, sulfoneret ricinusolie og andre anioniske overfladeaktive stoffer udviser en blødgørende effekt, når de adsorberes på fibrenes overflade.

De kationiske grupper i kationiske overfladeaktive stoffer kan binde sig direkte til negativt ladede fibre, mens hydrofobe grupper danner lavenergioverflader på ydersiden af ​​fibrene, hvilket resulterer i særlig god fleksibilitet. Fedtsyrebisamidepichlorhydrin anvendes hovedsageligt til papir med høje fleksibilitetskrav, såsom toiletpapir, krøllet papir, hygiejnebind, lommetørklæder, servietter osv.

Bipolære ioniske overfladeaktive stoffer har en bred vifte af anvendelser. Deres kationiske grupper kan danne en binding med fibre, mens deres anioniske grupper kan binde sig med fibre gennem polyelektrolytter eller aluminiumioner i papirmasse. De kan også få hydrofobe grupper til at justere sig udad, hvilket reducerer overfladeenergien betydeligt. Eksempler på sådanne overfladeaktive stoffer omfatter 1-(0,9'-aminoethyl). 2-Sytten alkylimidazolincarboxylsyrederivater. Derudover har både kationiske og amfotere overfladeaktive stoffer antibakterielle og bakteriedræbende egenskaber, som effektivt kan forhindre papir i at mugne.

Organosilicium-overfladeaktive stoffer tilhører specielle overfladeaktive stoffer, og kationiske organosilicium-kvaternære ammoniumsalte anvendes hovedsageligt som blødgørere.

Der findes også mange andre typer blødgørere, såsom stearinsyre-polyoxyethylenester, polyoxyethylenlanolin, emulgeret voks osv.

Antistatisk middel

Ved produktion af specialforarbejdet papir kan der undertiden opstå problemer med antistatik. Brug af overfladeaktive stoffer til behandling af væsken kan producere en hydrofil ydre overflade. Det vil sige, at det overfladeaktive stof som et antistatisk middel danner en positiv adsorption på materialets overflade og danner en hydrofob gruppe på materialets overflade. Hydrofile grupper strækker sig ud i rummet, hvilket øger fibrenes ionledningsevne og fugtabsorptionsledningsevne, hvilket resulterer i udladningsfænomener og et fald i overflademodstanden og derved forhindrer ophobning af statisk elektricitet. Overfladeaktive stoffer, der anvendes som antistatiske midler, har store hydrofobe grupper og stærke hydrofile grupper. De kationiske overfladeaktive stoffer har den højeste anvendelse og bedste ydeevne, efterfulgt af amfotere overfladeaktive stoffer.

Fiberdispergeringsmiddel

Hovedfunktionen af ​​fiberdispergeringsmidler er at reducere fiberflokkulering og forbedre papirdannelsen. Fiberdispergeringsmidler kan danne en dobbeltlagsstruktur på fibrenes overflade. Den polære ende af det ydre dispergeringsmiddel har en stærk affinitet med vand, hvilket øger graden af ​​befugtning med vand og afviser statisk elektricitet for at opnå dispersion. Almindeligt anvendte fiberdispergeringsmidler omfatter delvist hydrolyseret polyacrylamid (PAM), polyethylenoxid (PlEO) osv. PEO har høj viskositet, god vandopløselighed og god smøreevne. Tilsætning af mindre end 0,05% til high-end toiletpapir kan opnå en god dispersionseffekt.

Anvendelse af overfladelimning og -belægning i papirfremstilling

Både overfladelimning og coating involverer påføring af kemikalier på papirets overflade, primært for at forbedre dets overfladeegenskaber, forbedre dets trykningsevne og den samlede integritet. Men der er mange forskelle mellem de to. Hovedforskellen er, at overfladelimning ofte kun bruger klæbemidler, mens coating bruger både klæbemidler og pigmenter. Klæbemidlet, der bruges til overfladecoating, presses ind i papiret, mens det påførte pigment påføres papirets overflade.

Overfladeaktive stoffer til overfladelimning

Ifølge materialet kan det opdeles i naturlige og modificerede produkter og syntetiske produkter; ifølge den ioniske egenskab kan det opdeles i anioniske, kationiske og ikke-ioniske typer; ifølge produktformen kan det opdeles i vandig opløsning og lotion. De almindeligt anvendte overfladeklæbemidler har hydrofobe og hydrofile grupper, så generelt set er de alle overfladeaktive stoffer. De vigtigste overfladelimningsmidler omfatter modificeret stivelse, polyvinylalkohol (PVA), carboxymethylcellulose (CMC) og polyacrylamid (PAM). Forskellige overfladelimningsmidler kan vælges efter forskellige behov. For eksempel: ① For at forbedre vandbestandigheden kan AKD, dispergeret harpiks, paraffin, chromchloridstearat, styrenmaleinsyreanhydridcopolymer og anden syntetisk harpikslatex anvendes; ② For at forbedre oliebestandigheden kan organiske fluorerede forbindelser såsom perfluoralkylacrylatcopolymerer, perfluoroctansyrekromkomplekser, perfluoralkylfosfater osv. tilsættes. For at øge antiklæbningen ved at tilsætte silikoneharpiks. ④ Forbedr trykydelsen, primært ved hjælp af modificeret stivelse, CMC, PVA osv. Forbedr tør- og vådstyrken ved at tilsætte PAM-modificeret stivelse osv. For at forbedre trykglansen anvendes primært CMC, natriumalginat og andre materialer. For at forbedre overfladelimningseffekten er det almindeligt at bruge to eller flere limningsmidler sammen, og effekten er meget betydelig.

Overfladeaktive stoffer til belægning

Sammensætningen af ​​belægninger til belægningsbehandling omfatter hovedsageligt klæbemidler, pigmenter og andre tilsætningsstoffer. Selve belægningen er en kompleks forbindelse, og den varierer afhængigt af de specifikke papirkrav og formelsammensætningen. Overfladeaktive stoffer spiller en vigtig rolle i formuleringen af ​​papirbelægninger, herunder hovedsageligt belægningsdispergeringsmidler, skumdæmpende midler, smøremidler, konserveringsmidler, antistatiske midler og syntetisk latex.

Dispergeringsmiddel til belægninger: Det er det vigtigste additiv i belægninger, hvoraf de fleste er overfladeaktive stoffer. Dets funktion er at ① give pigmentpartikler ladninger, hvilket får dem til at generere frastødende kræfter fra hinanden; ② Det dækker overfladen af ​​pigmentpartikler og fungerer som et beskyttende kolloid; ③ Danner en højviskositetstilstand omkring partiklerne for at forhindre, at flere partikler aggregerer. De tidligste dispergeringsmidler, der blev anvendt, var fosfater, polysilikater, diammoniumhydrogenphosphat, kondensationsproduktet af benzensulfonsyre og formaldehyd, kasein, arabisk harpiks osv. Natriumhexametafosfat, natriumpyrofosfat og natriumtetrafosfat er almindeligt anvendte dispergeringsmidler i belægninger med lavt tørstofindhold. I belægninger med højt tørstofindhold anvendes almindeligvis organiske dispergeringsmidler med høj molekylvægt, såsom natriumpolyacrylatopløsning, natriumpolymethacrylat og dets derivater, dinatriumsaltopløsning af diisobutylenmaleinsyreanhydrid-copolymer, samt alkylphenolpolyoxyethylenether og fedtalkoholpolyoxyethylenether.

Skumdæmper: Skum produceres ofte i forbindelse med fremstilling og belægning af belægninger, og skumdæmper skal tilsættes. Der er hovedsageligt højere alkoholer, fedtsyreestere, tributylfosfat, tripropylfosfat osv.

Smøremiddel: For at forbedre papirbelægningers flydeevne og smøreevne, forbedre vedhæftningen, give papirbelægninger glathed og glans, øge plasticiteten, forhindre revner og forbedre trykbarheden af ​​bestrøget papir, kan smøremidler tilsættes. De mest anvendte smøremidler i øjeblikket er vandopløselige metalsæbeoverfladeaktive stoffer repræsenteret af calciumstearat, og vandopløselige smøremidler af natriumstearat har også en betydelig effekt. Paraffinkulbrinter og fedtsyreaminer kan også anvendes som smøremidler.

Konserveringsmidler: Nogle naturlige klæbemidler er tilbøjelige til nedbrydning og skimmelvækst, så antikorrosionsmidler bør tilsættes papirbelægninger. Kvaternære ammoniumkationiske overfladeaktive stoffer, fluorerede cykliske forbindelser, organiske brom- og svovlforbindelser, N-(2-benzimidazolyl)carbamat (carbendazim) osv. er blevet anvendt i vid udstrækning i papirbelægninger.

Antistatisk middel: Ved at tilsætte octadecyltrimethylammoniumfluorid, polyoxyethylensorbitanester, alkylphenolpolyoxyethylenetherphosphat, polystyrensulfonat osv. til belægningsformlen kan papiret forsynes med antistatiske egenskaber.

Syntetisk latex: Syntetisk latex er et vigtigt belægningsklæbemiddel. I fremstillingsprocessen af ​​syntetisk latex spiller overfladeaktive stoffer en vigtig rolle som emulgatorer, dispergeringsmidler, stabilisatorer osv.
#Kemikalieproducent#
#Tekstilhjælpemiddel#
#Tekstilkemikalie#
#silikone blødgøringsmiddel#
#silikoneproducent#