Özel kağıdın üretim sırasında işlevsel olarak gerçekleştirilmesi, özel işlemlere ve kimyasal katkı maddelerine dayanır. Örneğin, yağ-kovucu işlemlerde, perfloroalkil-ikameli aminler, kuaterner amonyum tuzları ve akrilatlar- gibi florin-içeren maddeler-ya kağıt yapımı sırasında hamura dahili ekleme yoluyla ya da yüzey emdirme ve haşıllama teknikleri yoluyla kağıda dahil edilir. Sonraki ısıtma ve kurutma aşamasında, bu katkı maddeleri kağıt lifleri üzerinde perfloroalkil gruplarının dışarı doğru yönlendirildiği monomoleküler bir katman oluşturur, böylece yağın kağıda nüfuz etmesi etkili bir şekilde önlenir.
Su-itme işlemleriyle ilgili olarak, parafin emülsiyonu erken-aşamadır ve nispeten düşük-maliyetli su-adıdır ve genellikle kağıda yüzey emdirme yoluyla uygulanır. Bununla birlikte silikonlar, su- itici maddelerin en yaygın kullanılan sınıfını temsil eder; sulu emülsiyon formülasyonları-emülgatörler ve nano ölçekli silika ilavesiyle-kağıt yüzeyinde bir "nilüfer yaprağı etkisi" oluşturarak su damlacıklarının kağıttan kolaylıkla yuvarlanmasını sağlar.
Alev geciktirici işlem-, özel kağıt üretiminin bir başka kritik yönünü oluşturur. Alev geciktiriciler, kağıt yapımı sırasında doğrudan hamura eklenen suda-çözünmeyen katı tozlar olarak veya emdirme işlemleri yoluyla kağıda katılan suda-çözünür maddeler olarak eklenebilir. Kağıt kuruduktan ve bitirildikten sonra, bu alev geciktiriciler malzemeye yangını-geciktirme özellikleri kazandırır.
Isıya-dirençli işlemlere gelince, kağıdın yüksek-sıcaklıktaki ortamlardaki performansı, kimyasal olarak değiştirilmiş doğal polimerlerin-glikomannan ve azot-içeren bileşiklerin-karışımları gibi yanı sıra silikon reçineler ve poliolefinler dahil sentetik polimer reçinelerin kullanımı yoluyla artırılır. Bunlar arasında silikon reçineler olağanüstü performans sergiliyor; Si-O bağlantılarının yüksek bağ enerjisi, reçineyi oldukça kararlı ve bozulmaya karşı dirençli hale getirir, böylece malzemeye olağanüstü ısı direnci kazandırır.
Özel Kağıdın İşlevsel Gerçekleştirilmesi
Yağ-Kovucu Bakım
Üretim sırasında, özel kağıdın işlevsel olarak gerçekleştirilmesi, belirli işlemlere ve kimyasal katkı maddelerine dayanır. Örneğin, yağ-kovucu işlemlerde, perfloroalkil-ikameli aminler, kuaterner amonyum tuzları ve akrilatlar- gibi florin-içeren maddeler-ya kağıt yapımı sırasında hamura dahili ekleme yoluyla ya da yüzey emdirme ve haşıllama teknikleri yoluyla kağıda dahil edilir. Sonraki ısıtma ve kurutma aşamasında, bu katkı maddeleri kağıt lifleri üzerinde perfloroalkil gruplarının dışarı doğru yönlendirildiği monomoleküler bir katman oluşturur, böylece yağın kağıda nüfuz etmesi etkili bir şekilde önlenir.
Su Yalıtım Tedavisi
Benzer şekilde su yalıtımı işlemi de çeşitli işlemleri ve kimyasal maddeleri içerir. Parafin emülsiyonu, yüzey emdirme yoluyla kağıda uygulanan erken-aşamalı, düşük-maliyetli bir su yalıtım maddesidir. Silikonlar ise en yaygın kullanılan su yalıtım malzemesidir; emülgatörler ve nano ölçekli silika ile formüle edilmiş-sulu emülsiyon ürünleri-kağıt yüzeyinde bir "nilüfer yaprağı etkisi" oluşturarak su damlacıklarının kolaylıkla yuvarlanmasını sağlar.
Alev Geciktirici Tedavi
Alev geciktirici işlem, özel kağıt üretiminde kritik bir adımdır. Alev geciktiriciler, kağıt yapım işlemi sırasında hamura eklenen suda-çözünmeyen katı tozlar olarak veya bir emdirme işlemi yoluyla kağıda uygulanan suda-çözünür maddeler olarak eklenebilir. Kağıt kuruduktan sonra, bu alev geciktiriciler malzemeye alevi-geciktirme özellikleri kazandırır.
Isı Direnci Tedavisi
Yüksek sıcaklıktaki ortamlarda kağıt performansını artırmak için-ısı direncini artırmak amacıyla doğal ve sentetik polimer-bazlı kimyasallar kullanılır. Bu, silikon reçineler ve poliolefinler gibi sentetik polimer reçinelerin yanı sıra, glikomannan ve azot-içeren bileşiklerin-karışımları gibi kimyasal olarak değiştirilmiş doğal polimerleri de içerir. Bunlar arasında silikon reçineler, Si-O bağlarının doğal stabilitesine atfedilen olağanüstü ısı direnci ve yapışmazlık özellikleriyle öne çıkar.
Kağıdın Isı Direnci ve{0}Yapışmama/Ayrılma Özellikleri
Isıya Direnç Ajanları
Silikon reçineler, kağıt lifleri için ısıya-dirençli koruyucu maddeler olarak mükemmeldir. Si-O bağlantılarının yüksek bağ enerjisi, reçineyi oldukça kararlı ve bozulmaya karşı dirençli hale getirir, böylece malzemeye olağanüstü ısı direnci kazandırır. Ayrıca silikon reçineler, kağıt işleme uygulamalarında özellikle önemli olan mükemmel-yapışmazlık ve ayrılma özelliklerine- sahiptir.
Yapışkan Olmayan/Serbest Bırakma Aracıları
Yapışmazlık ve ayırıcı işlemler, kağıt üretiminde çok önemli bir süreç oluşturur. Bu işlemler öncelikli olarak kendinden yapışkanlı etiket kağıtları, basınca-duyarlı yapışkanlı kağıtlar, dekoratif malzemeler için kompozit yapışkanlı kağıtlar, sentetik deri için yapışkanlı kağıtlar ve tıbbi teşhis cihazları için yapışkanlı kağıtların üretiminde kullanılmaktadır. Bu işlemler sayesinde kağıt, çeşitli uygulamaların farklı gereksinimlerini karşılamak için gerekli yapışmazlık ve ayırma özelliklerini kazanır. Özellikle silikon-bazlı ayırıcı maddeler, doğal kimyasal stabiliteleri nedeniyle yapışmaz işlemlerde yaygın olarak benimsenmektedir.
Emprenye ve Kaplama Prosesi
Temel Kağıt Gereksinimleri
Emdirme ve kaplama işleminde, baz kağıdın, emprenye aşamasında kırılmayı veya yırtılmayı önleyecek yeterli ıslak mukavemete sahip olması gerekir; dolayısıyla genellikle uzun-lifli odun hamuru seçilir. Baz kağıdın, emprenye etme maddesinin tam olarak alınmasını sağlamak için mükemmel bir emicilik sergilemesi gerekir; ayrıca boyutlandırılmadan bırakılır ve kağıt hamuru haline getirme, presleme ve perdahlama dereceleri nispeten düşük tutulur.
Emprenye Maddelerinin Çeşitleri ve Uygulamaları
Emdirme maddeleri, reçineler, lateksler, yağlar ve parafin mumları dahil olmak üzere çok çeşitlidir. Farklı maddeler belirli özellikler kazandırarak onları çeşitli kağıt uygulamaları için uygun hale getirir. Örneğin, fenolik reçineler ve melamin-formaldehit reçineleri- gibi reçine-bazlı emprenye maddeleri-kağıda su direnci, yağ direnci, aşınma direnci ve elektrik yalıtımı gibi özellikler kazandırır ve bu da onları dekoratif kağıtlar ve lamine kompozit kağıtlar için ideal kılar. Stiren-butadien lateks ve neopren lateks gibi lateks-bazlı emprenye maddeleri-kağıt tabakanın iç gücünü ve aşınma direncini artırır, özel güvenlik kağıtlarında ve ahşap kaplama arkalık kağıtlarında uygulama alanı bulur. Yağ- ve parafin-bazlı emprenye maddeleri ise mükemmel su direnci, nem direnci ve şeffaflık sunarak yağa-dayanıklı, suya{-dayanıklı ve neme-geçirmez ambalaj kağıtları için uygun hale getirir.
Proses Ekipmanları
Emdirme ve kaplama prosesinde temel ekipman bileşenleri arasında emprenye tankı, kurutma silindiri bölümü ve sıkma silindirleri yer alır. Hem emprenye silindirleri hem de tank, paslanmaya karşı dayanıklılık ve dayanıklılık sağlamak için paslanmaz çelikten yapılmıştır. Sıkma silindiri düzeneği bir kauçuk silindir ve bir krom-kaplamalı silindirden oluşur; aralarındaki basınç ayarlanabilir ve kauçuk merdane, lateksin yüzeyine yapışmasını önlemek için bir serbest bırakma işlemi gerektirir. Emdirme işleminde kullanılan-sığ{{5}tavalı emprenye tankları ve kurutma silindirleri gibi ortak ekipmanlar-uzun bir hizmet ömrü sağlamak için dayanıklılık ve yapışmazlık özellikleri dikkate alınarak tasarlanmalıdır.