عامل آهاردهی رزین چگونه در کاغذسازی عمل می‌کند؟

در دنیای پیچیده کاغذسازی، دستیابی به تعادل مناسب خواص در محصولات کاغذی بسیار مهم است. یکی از جنبه های کلیدی، کنترل توانایی کاغذ برای مقاومت در برابر نفوذ مایعات است که به عنوان اندازه شناخته می شود. در میان انواع مختلف سایزینگ موجود، مواد سایز رزین نقش دیرینه و قابل توجهی دارند. به‌عنوان تامین‌کننده Rosin Sizing Agent، من هیجان‌زده هستم که به چگونگی کار این عوامل در فرآیند کاغذسازی بپردازم.

مبانی کاغذسازی و اندازه

قبل از بررسی عوامل اندازه‌گیری رزین، اجازه دهید به طور خلاصه فرآیند کاغذسازی را درک کنیم. تولید کاغذ با سوسپانسیون خمیر شروع می شود که مخلوطی از الیاف سلولز، آب و مواد افزودنی مختلف است. سپس خمیر را روی یک توری سیمی پخش می‌کنند تا یک شبکه مرطوب تشکیل شود، که بیشتر آبگیری، فشرده و خشک می‌شود تا کاغذ ایجاد شود.

سایزبندی در کاغذسازی فرآیند مقاوم سازی کاغذ در برابر نفوذ مایعات به ویژه مایعات مبتنی بر آب است. این برای طیف وسیعی از کاربردهای کاغذ مهم است. به عنوان مثال، در چاپ کاغذها، سایز بندی به جلوگیری از پخش شدن و خونریزی جوهر کمک می کند و از تصاویر و متن های واضح و شفاف کمک می کند. در کاغذهای بسته بندی از محتویات در برابر آسیب رطوبت محافظت می کند.

انواع مواد سایزبندی

انواع مختلفی از عوامل اندازه گیری مورد استفاده در کاغذ سازی وجود دارد، از جملهعامل اندازه گیری رزین،عامل اندازه گیری AKD، وعامل اندازه گیری سطح. هر نوع دارای ویژگی ها و مکانیسم های کاری منحصر به فرد خود است.

عوامل اندازه گیری رزین: یک مرور کلی

عوامل اندازه گیری رزین قرن ها در کاغذ سازی مورد استفاده قرار گرفته اند. رزین یک رزین طبیعی است که از درختان کاج به دست می آید. این مخلوط پیچیده ای از ترکیبات آلی، عمدتا اسیدهای نوع آبئیتیک است. در کاغذسازی، رزین معمولاً اصلاح می شود تا برای استفاده به عنوان عامل اندازه گیری مناسب تر شود.

دو نوع اصلی از عوامل اندازه‌گیری رزین وجود دارد: عوامل اندازه‌گیری اسیدی - رزین و عوامل اندازه‌گیری قلیایی - رزین. عوامل اندازه گیری اسید - رزین اولین مواردی بودند که ساخته شدند و در گذشته به طور گسترده مورد استفاده قرار می گرفتند. با این حال، به دلیل برخی ایرادات، مانند خوردگی تجهیزات کاغذسازی و دوام محدود کاغذ، در سال‌های اخیر مواد قلیایی – رزین رواج بیشتری پیدا کرده‌اند.

نحوه کار عوامل اندازه گیری اسید - رزین

عوامل اندازه‌گیری اسیدی - رزین معمولاً در یک محیط کاغذسازی اسیدی، معمولاً در محدوده pH 4.5 تا 6.0 عمل می‌کنند. این فرآیند با افزودن صابون رزین، که شکل محلول در آب از کلوفون است، به سوسپانسیون پالپ آغاز می شود. صابون رزین معمولاً از واکنش رزین با یک ماده قلیایی مانند هیدروکسید سدیم برای تشکیل نمکی از اسیدهای رزین ساخته می شود.

هنگامی که صابون رزین به خمیر اسیدی اضافه می شود، اسید موجود در خمیر (معمولا اسید سولفوریک یا سولفات آلومینیوم) با صابون رزین واکنش می دهد. این واکنش باعث می شود که اسیدهای رزین به شکل ذرات ریز از محلول رسوب کنند. سپس این ذرات رزین به سمت الیاف سلولزی در خمیر جذب می شوند.

جاذبه بین ذرات رزین و الیاف سلولزی عمدتاً به دلیل نیروهای الکترواستاتیکی است. الیاف سلولزی در یک محیط اسیدی بار سطحی منفی دارند و ذرات رزین که آبگریز هستند می توانند روی سطح الیاف جذب شوند. همانطور که کاغذ شکل می گیرد و خشک می شود، ذرات رزین روی سطح الیاف پخش می شوند و یک لایه آبگریز ایجاد می کنند. این لایه آبگریز به عنوان یک مانع عمل می کند و از نفوذ آب و سایر مایعات به کاغذ جلوگیری می کند.

با این حال، اندازه اسید - رزین محدودیت هایی دارد. محیط اسیدی می تواند باعث تخریب الیاف سلولزی در طول زمان شود و استحکام و دوام کاغذ را کاهش دهد. علاوه بر این، شرایط اسیدی می تواند تجهیزات کاغذسازی را خورده و منجر به افزایش هزینه های نگهداری شود.

نحوه کار عوامل اندازه گیری قلیایی - رزین

قلیایی - عوامل اندازه گیری رزین در یک محیط کاغذ سازی خنثی تر تا کمی قلیایی کار می کنند، معمولاً در محدوده pH 7.0 تا 8.5. این عوامل معمولا بر اساس محصولات رزین اصلاح شده، مانند کلوفون غنی شده یا ترکیبات افزایشی انیدرید مالئیک رزین هستند.

فرآیند اندازه گیری قلیایی - رزین با افزودن یک امولسیون رزین تثبیت شده به خمیر شروع می شود. امولسیون رزین از پراکنده کردن رزین اصلاح شده در آب با کمک امولسیفایرها ساخته می شود. هنگامی که امولسیون به خمیر قلیایی اضافه می شود، یک کمک نگهدارنده کاتیونی، مانند یک نشاسته کاتیونی یا یک پلیمر مصنوعی نیز اضافه می شود.

کمک نگهدارنده کاتیونی دارای بار مثبت است که به جذب الیاف سلولزی با بار منفی و ذرات رزین بار منفی در امولسیون کمک می کند. کمک نگهدارنده به عنوان پلی بین الیاف و ذرات رزین عمل می کند و باعث می شود که ذرات رزین به سطح الیاف بچسبند.

با تشکیل و خشک شدن کاغذ، ذرات رزین روی سطح الیاف به هم می پیوندند و یک لایه آبگریز پیوسته را تشکیل می دهند. این لایه مقاومت بسیار خوبی در برابر نفوذ مایع ایجاد می کند. اندازه گیری قلیایی - رزین مزایای زیادی نسبت به اندازه گیری اسید - رزین دارد. محیط خنثی تا قلیایی برای تجهیزات کاغذسازی کمتر خورنده است و کاغذ تولید شده پایداری و دوام طولانی مدت بهتری دارد.

عوامل موثر بر عملکرد عوامل سایز رزین

عوامل متعددی می تواند بر عملکرد عوامل اندازه گیری رزین در کاغذسازی تأثیر بگذارد.

مقدار pH: همانطور که قبلا ذکر شد، pH سیستم کاغذسازی بسیار مهم است. انواع مختلف عوامل اندازه‌گیری رزین برای اثربخشی به محدوده pH خاصی نیاز دارند. برای اندازه‌گیری اسیدی - رزین، PH اسیدی برای رسوب ذرات رزین لازم است، در حالی که اندازه‌گیری قلیایی - رزین نیاز به pH خنثی تا قلیایی دارد.

دوز: مقدار ماده سایز رزین اضافه شده به پالپ نیز مهم است. اگر دوز خیلی کم باشد، کاغذ ممکن است اندازه کافی نداشته باشد و در نتیجه مقاومت ضعیفی در برابر نفوذ مایع ایجاد کند. از سوی دیگر، اگر دوز بیش از حد بالا باشد، می تواند منجر به مشکلاتی مانند کف کردن بیش از حد، کاهش استحکام کاغذ و افزایش هزینه شود.

دما: دما در طول فرآیند کاغذ سازی می تواند بر عملکرد عوامل اندازه گیری رزین تاثیر بگذارد. دمای بالاتر می تواند واکنش بین رزین و سایر اجزای خمیر کاغذ را تسریع کند، اما اگر دما خیلی بالا باشد، ممکن است باعث تحلیل رفتن رزین شود.

خواص فیبر: نوع و کیفیت الیاف سلولزی در خمیر می تواند بر عملکرد اندازه گیری تاثیر بگذارد. منابع فیبر مختلف دارای ویژگی های سطحی متفاوتی هستند که می تواند بر جذب ذرات رزین تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، الیاف چوب سخت ممکن است تمایل متفاوتی به رزین در مقایسه با الیاف چوب نرم داشته باشند.

چرا عوامل اندازه گیری رزین ما را انتخاب کنید؟

ما به‌عنوان تامین‌کننده شرکت Rosin Sizing Agent، محصولاتی با کیفیت بالا ارائه می‌کنیم که برای رفع نیازهای مختلف کاغذسازی طراحی شده‌اند. عوامل اندازه گیری رزین ما به دقت فرموله شده اند تا عملکرد عالی اندازه گیری را در سیستم های کاغذ سازی اسیدی و قلیایی ارائه دهند.

ما تیمی متشکل از محققان و تکنسین های با تجربه داریم که به طور مداوم برای بهبود خواص محصولات ما تلاش می کنند. محصولات ما نه تنها در ایجاد مقاومت در برابر مایع موثر هستند، بلکه تأثیر کمتری بر سایر خواص کاغذ مانند استحکام و روشنایی دارند.

علاوه بر این، ما پشتیبانی فنی جامعی را به مشتریان خود ارائه می دهیم. چه در مورد عملکرد اندازه‌گیری با مشکل مواجه باشید و چه در مورد دوز مطلوب محصولات ما به مشاوره نیاز دارید، تیم ما آماده کمک به شما است.

برای تهیه با ما تماس بگیرید

اگر شما در صنعت کاغذ سازی هستید و به دنبال تامین کننده قابل اعتمادی برای سایزبندی رزین هستید، خوشحال می شویم که از شما بشنویم. محصولات ما می توانند به شما در بهبود کیفیت محصولات کاغذی و افزایش راندمان تولید کمک کنند. برای شروع بحث خرید و یافتن بهترین راه حل اندازه گیری کلوفون برای نیازهای خاص خود، همین امروز با ما تماس بگیرید.

مراجع

• کیسی، جی پی (1980). خمیر و کاغذ: شیمی و فناوری شیمیایی. جان وایلی و پسران
• Hubbe، MA، Rojas، OJ، و Venditti، RA (2007). اندازه کاغذ. In Handbook of Pulp (صص 833 - 867). الزویر.
• Pira International. (2012). مواد شیمیایی کاغذسازی: مروری. Pira International.