Analyse des traitements fonctionnels pour les papiers spéciaux
Lors de la production de papiers spéciaux, divers processus sont utilisés-ainsi que l'incorporation d'additifs chimiques spécifiques-pour répondre à leurs exigences fonctionnelles distinctes. Les fonctions de ces papiers spéciaux sont diverses et englobent des propriétés telles que la résistance à l'huile, la résistance à l'eau, l'ignifugation et la résistance à la chaleur. Dans les sections suivantes, nous approfondirons les principes et méthodologies sous-jacents à la réalisation de ces fonctions.
▲ Traitement résistant à l'huile-
Le premier est le traitement-résistant à l'huile. La clé de ce processus réside dans l’utilisation d’oléofuges contenant du fluor-. Les principaux constituants de ces répulsifs sont des composés fluoroalkylés-tels que les amines substituées par des perfluoroalkyles-, les sels d'ammonium quaternaire et les acrylates. Ces dispersions cationiques sont introduites dans la structure du papier via un processus d'ajout de « partie humide - lors de la fabrication du papier. Une fois le papier formé puis séché à chaud, ces additifs se disposent sur les fibres du papier pour former une couche monomoléculaire avec les chaînes perfluoroalkyle orientées vers l'extérieur, empêchant ainsi efficacement la pénétration des huiles et des graisses. De plus, des dispersions anioniques peuvent être appliquées au papier par des techniques d'imprégnation de surface ou d'encollage de surface ; ces méthodes créent de la même manière une couche monomoléculaire sur les surfaces des fibres, obtenant ainsi l'effet résistant à l'huile souhaité.
▲ Traitement résistant à l'eau-
Vient ensuite le traitement-résistant à l'eau. L'émulsion de cire de paraffine est un agent hydrofuge-à un stade précoce et relativement peu coûteux-coût-, généralement appliqué sur le papier via une imprégnation de surface. De plus, des hydrofuges cationiques peuvent être utilisés par ajout de partie humide-pendant le processus de fabrication du papier. Cependant, les agents hydrofuges à base de silicone-sont les plus utilisés. Leurs produits d'émulsion aqueuse sont formulés en incorporant des émulsifiants pour créer des émulsions de polysiloxane, auxquelles du dioxyde de silicium à l'échelle nano- est ensuite ajouté. Cette formulation induit un « effet feuille de lotus » sur la surface du papier, permettant aux gouttelettes d'eau de rouler facilement et d'obtenir ainsi une résistance à l'eau efficace.
▲ Traitement ignifuge-
Examinons maintenant le traitement ignifuge-. Il existe deux méthodes principales pour incorporer des retardateurs de flamme dans le papier : l'une consiste à ajouter des poudres ignifuges solides insolubles dans l'eau-à la pâte en tant que charges pendant la fabrication du papier ; l'autre consiste à introduire des retardateurs de flamme solubles dans l'eau dans la structure du papier via un processus d'imprégnation. Ces retardateurs de flamme comprennent des composés à base d'azote-et de bore-, ainsi que des poudres solides insolubles dans l'eau-telles que l'hydroxyde d'aluminium et l'hydroxyde de magnésium.
▲ Traitement résistant à la chaleur- et propriétés anti--adhésives/détachantes
Enfin, nous abordons les-traitements résistants à la chaleur et les propriétés-antiadhésives/détachantes. Pour protéger les fibres et améliorer la résistance thermique du papier, des polymères naturels chimiquement modifiés-tels que des mélanges de glucomannane et de composés contenant de l'azote--sont appliqués sur le papier par des méthodes de revêtement, d'imprégnation ou de pulvérisation. De plus, des résines polymères synthétiques-telles que des résines de silicone et des polyoléfines à chaîne carbonée-plus élevée--sont utilisées pour améliorer encore la résistance thermique du papier. Les produits chimiques dissipant la chaleur, tels que les hydroxydes métalliques contenant de l'eau cristalline, sont principalement utilisés pour protéger les fibres de papier contre les températures élevées. Les résines de silicone, en particulier, se distinguent comme des agents protecteurs supérieurs à haute température en raison de l'énergie de liaison élevée, de la stabilité et de la résistance thermique de leurs liaisons Si-O, ainsi que de leurs propriétés antiadhésives et barrières inhérentes.
Le processus d'application de traitements antiadhésifs et barrières sur le papier est essentiel et a un impact sur la production dans divers secteurs, notamment les étiquettes autocollantes-et les papiers adhésifs-sensibles à la pression. Les produits chimiques utilisés dans ce processus-appelés agents de démoulage (également appelés agents de pelage,-agents antiadhésifs ou agents de démoulage)-sont conçus pour former une couche dense sur la surface du papier. Cette couche agit comme une barrière, empêchant la pénétration des résines polymères adhésives et facilitant ainsi un détachement facile. Les agents de démoulage se présentent sous une grande variété de formes ; parmi eux, les agents de démoulage à base de silicone-sont actuellement les plus largement utilisés en raison de leur faible toxicité, de leur excellente énergie de surface et de leur mouillabilité supérieure avec les substrats en papier. Disponibles dans des formulations à base de solvant-à base d'émulsion-et sans solvant-, ces agents subissent des réactions de réticulation-classées en types de polymérisation par addition-, de condensation-ou de polymérisation par rayonnement-. Les agents de démoulage par addition-démontrent des performances particulièrement exceptionnelles en termes de complétude du durcissement, de propriétés de démoulage, de capacités d'anti-capacités d'adhérence et de flexibilité offerte dans la conception de la formulation du revêtement.
▲ Traitement du revêtement d'imprégnation
De plus, le couchage par imprégnation est une technique essentielle pour conférer au papier des propriétés spécialisées, telles que la résistance à l’eau et au feu. Un large éventail d'agents d'imprégnation-y compris des résines synthétiques et des latex synthétiques-sont utilisés à cette fin, et les types de papier de base utilisés pour le revêtement d'imprégnation varient considérablement. Quel que soit le type spécifique de papier utilisé, celui-ci doit toutefois satisfaire à un ensemble de critères de performance spécifiques :
① Le papier de base doit posséder une résistance suffisante à l'humidité pour éviter toute déchirure ou rupture pendant le processus d'imprégnation ; par conséquent, la pâte de bois à fibres longues-est généralement sélectionnée pour cette application.
② Le papier de base doit également présenter un excellent pouvoir absorbant pour faciliter la pénétration efficace de l'agent d'imprégnation. Parallèlement, pour préserver les propriétés inhérentes du papier de base, le traitement d'encollage est généralement omis ; en outre, les degrés de mise en pâte, de pressage et de calandrage sont tous maintenus à des niveaux relativement bas.
Examinons ensuite en détail les différents types d’agents d’imprégnation et leurs applications respectives. Il y a d'abord les résines-agents d'imprégnation à base de résine-y compris les résines phénoliques et les résines de mélamine-formaldéhyde- qui confèrent au papier imprégné une multitude de propriétés telles que la résistance à l'eau, la résistance à l'huile, la résistance à l'abrasion et l'isolation électrique ; ceux-ci sont largement utilisés dans des domaines tels que les papiers décoratifs et les composites laminés. Deuxièmement, il y a les -agents d'imprégnation à base de latex-tels que le styrène-le latex de butadiène et le latex de néoprène- qui améliorent la résistance interne et la résistance à l'abrasion de la feuille de papier, ce qui les rend adaptés à des applications spécialisées telles que les papiers de sécurité et les papiers de support en placage de bois. De plus, il existe des agents d'imprégnation à base d'huile- et de paraffine--tels que les huiles siccatives et la cire de paraffine-qui confèrent au papier une excellente résistance à l'eau, à l'humidité, une résistance élevée à la traction et une transparence ; ceux-ci sont fréquemment utilisés dans les papiers d'emballage conçus pour être résistants à l'huile, à l'eau et à l'humidité.
En ce qui concerne le processus d'imprégnation lui-même, un réservoir d'immersion à plateau - peu profond est généralement utilisé, dans lequel le rouleau d'immersion et le réservoir sont construits en acier inoxydable pour éviter la corrosion. Les rouleaux pinceurs se composent d'un rouleau en caoutchouc et d'un rouleau chromé-, dotés de réglages de pression réglables ; de plus, le rouleau en caoutchouc subit un traitement antiadhésif pour empêcher le latex d'adhérer à sa surface. Avant d'entrer dans la section de séchage, le papier imprégné est préchauffé à l'aide d'un rayonnement infrarouge lointain pour l'empêcher de coller aux cylindres de séchage. Simultanément, le premier cylindre de la section de séchage est également soumis à un traitement de démoulage pour garantir que le papier puisse être décollé en douceur.
