Toepassing in de natte kant van de papierfabricage

Oppervlakteactieve stoffen voor lijmen zijn belangrijke chemicaliën die papier en karton waterafstotend maken. Ze worden vooral gebruikt voor schrijf-, druk-, verpakkings- en bouwpapier en -karton.

De belangrijkste soorten appreteermiddelen zijn appreteermiddelen op basis van colofonium en appreteermiddelen op synthetische basis. De bereiding van gedispergeerde colofoniumappreteermiddelen is een fysisch en chemisch proces, waarbij vaste colofonium warmte absorbeert en vloeibare colofonium wordt. Er is een grote grensvlakspanning tussen vloeibare colofonium en water, en het verminderen van deze grensvlakspanning kan alleen worden bereikt door het toevoegen van oppervlakteactieve stoffen. Emulgatoren en dispergeermiddelen voor het dispergeren van colofoniumgom zijn beide oppervlakteactieve stoffen. De keuze van de juiste oppervlakteactieve stof is essentieel voor de bereiding van gedispergeerde colofoniumgom. Veelgebruikte middelen zijn anionische, kationische en zwitterionische middelen. De meest gebruikte emulgator in China is anionisch gedispergeerd colofoniumgom. De meest gebruikte emulgatoren zijn van het type polyoxyethyleen, zoals vetalcoholpolyoxyethyleenetherfosfaat, natrium-2-hydroxy-3-(styreenglycol)acrylsulfonaat, natrium-2-hydroxy-3-(nonylfenoxypolyoxyethyleen)acrylsulfonaat, enz. Sommige kationische emulgatoren, zoals kationisch polyacrylamide, polyamide-epichloorhydrine en kationisch zetmeel, worden gebruikt om kationisch gedispergeerd colofoniumlijm te bereiden.

Synthetische lijmmiddelen omvatten voornamelijk alkylketeendimeer (AKD) en alkylbarnsteenzuuranhydride (ASA). Deze twee soorten lijmmiddelen staan ​​ook bekend als reactieve lijmmiddelen, omdat ze actieve functionele groepen bevatten die kunnen reageren met de hydroxylgroepen van vezels en op de vezels achterblijven. Vanwege hun vermogen om hoge pH-omstandigheden (pH = 7,5-8,5) te accommoderen, is dit type lijmmiddel populair in de papierindustrie, omdat het goedkoop calciumcarbonaat als vulstof kan gebruiken om de sterkte, witheid en papierproductieprestaties van papier te verbeteren. Momenteel is meer dan 50% van het hoogwaardige papier in ontwikkelde landen geschikt voor middelal tot alkalische papierproductie. AKD en ASA zijn onoplosbaar in water en een stabiele AKD-lotion kan worden bereid door een niet-ionogene oppervlakteactieve stof van het type polyoxyethyleen als emulgator te gebruiken.

Tijdens het bleekproces van pulp die behandeld is met oppervlakteactieve stoffen voor harscontrole, zal resthars neerslaan. Als het niet tijdig wordt afgescheiden, vormt het viskeuze afzettingen die zich hechten aan apparatuur, koperen gaas van papiermachines, wollen stoffen en droogcilinders. Dit veroorzaakt obstakels in de papierproductie, beïnvloedt de normale papierproductie en kan ook papierziekten veroorzaken. Bovendien kunnen harsachtige stoffen zoals lijmen, inktbinders en coatings in oud papier, met het wijdverbreide gebruik van oud papier, ook harsbarrières vormen die de papierproductie beïnvloeden. Daarom is onderzoek naar en ontwikkeling van harsbarrièrecontrolemiddelen steeds belangrijker geworden.

De meest gebruikte harsbarrièrecontrolemiddelen omvatten anorganische vulstoffen (zoals talkpoeder), fungiciden, oppervlakteactieve stoffen, chelaatvormers, kationische polymeren, lipasen en membraanscheidingsmiddelen. De meest gebruikte oppervlakteactieve stoffen zijn anionische oppervlakteactieve stoffen, die momenteel de meest gebruikte oppervlakteactieve stoffen zijn, waaronder hogere alcoholsulfaten, alkylbenzeensulfonzuren en hogere alcoholen, fosfaten, enz. Kationische oppervlakteactieve stoffen zijn voornamelijk alkylaminezouten of quaternaire ammoniumzouten. Niet-ionische oppervlakteactieve stoffen omvatten voornamelijk polyethyleenglycol en polyolen. Daarnaast zijn er ook amfotere oppervlakteactieve stoffen en diverse multicomponentcomplexen. Stripmiddel is ook een harscontrolemiddel dat wordt gebruikt om de hechting tussen de droger en het papiervel te regelen, de schraper en de droger te smeren en de lijmverdeling te regelen. Het omvat voornamelijk polyamidepolymeerlotion, zoals polyvinylalcohollotion, minerale olie en oppervlakteactieve matchende platformspray organische siliciumlotion en polyaminepolyamidekationisch polymeer.

Oppervlakteactieve stof voor ontschuiming

Tijdens de papierproductie bevat de pulp een kleine hoeveelheid natuurlijke en kunstmatig toegevoegde schuimende oppervlakteactieve stoffen, zoals technische elementen en vetzuren, evenals schuimstabilisatoren zoals synthetische polymeren en zetmeel. Hierdoor ontstaat schuim, wat problemen kan veroorzaken zoals scheuren of gaten in het papier. De belangrijkste actieve bestanddelen van antischuimmiddelen die bij de papierproductie worden gebruikt, zijn alcoholen met een hoog koolstofgehalte, polyethers, vetzuuresters, organische siliciumpolymeren, enz. Deze worden over het algemeen in water in olie opgelost.

Waterverzachter voor papierfabricage

Zachtheid verwijst naar het vermogen van oppervlakteactieve stoffen om hydrofobe groepen te vormen op het oppervlak van vezels en deze in omgekeerde richting te adsorberen, waardoor de dynamische en statische wrijvingscoëfficiënten van het vezelmateriaal worden verlaagd en een glad en zacht gevoel ontstaat. Zwavelzuurazijn, gesulfoneerde ricinusolie en andere anionische oppervlakteactieve stoffen vertonen een verzachtend effect wanneer ze worden geadsorbeerd op het oppervlak van vezels.

De kationische groepen in kationische oppervlakteactieve stoffen kunnen zich direct binden aan negatief geladen vezels, terwijl hydrofobe groepen laagenergetische oppervlakken vormen aan de buitenkant van de vezels, wat resulteert in een bijzonder goede flexibiliteit. Vetzuurbisamide-epichloorhydrine wordt voornamelijk gebruikt voor papier met hoge flexibiliteitseisen, zoals toiletpapier, kreukpapier, maandverband, zakdoeken, servetten, enz.

Bipolaire ionische oppervlakteactieve stoffen hebben een breed scala aan toepassingen. Hun kationische groepen kunnen een binding aangaan met vezels, terwijl hun anionische groepen zich via polyelektrolyten of aluminiumionen in pulp aan vezels kunnen binden. Ze kunnen er ook voor zorgen dat hydrofobe groepen zich naar buiten richten, waardoor de oppervlakte-energie aanzienlijk afneemt. Voorbeelden van dergelijke oppervlakteactieve stoffen zijn 1 (. 9'-aminoethyl) en 2. Zeventien alkylimidazolinecarbonzuurderivaten. Bovendien hebben zowel kationische als amfotere oppervlakteactieve stoffen antibacteriële en bacteriedodende eigenschappen, waardoor schimmelvorming op papier effectief kan worden voorkomen.

Organosilicium-oppervlakteactieve stoffen behoren tot de speciale oppervlakteactieve stoffen, en kationische organosilicium-quaternaire ammoniumzouten worden voornamelijk gebruikt als weekmakers. Er zijn ook veel andere soorten weekmakers, zoals stearinezuurpolyoxyethyleenester, polyoxyethyleenlanoline, geëmulgeerde was, enz.

Waterverzachter voor papierfabricage

Zachtheid verwijst naar het vermogen van oppervlakteactieve stoffen om hydrofobe groepen te vormen op het oppervlak van vezels en deze in omgekeerde richting te adsorberen, waardoor de dynamische en statische wrijvingscoëfficiënten van het vezelmateriaal worden verlaagd en een glad en zacht gevoel ontstaat. Zwavelzuurazijn, gesulfoneerde ricinusolie en andere anionische oppervlakteactieve stoffen vertonen een verzachtend effect wanneer ze worden geadsorbeerd op het oppervlak van vezels.

De kationische groepen in kationische oppervlakteactieve stoffen kunnen zich direct binden aan negatief geladen vezels, terwijl hydrofobe groepen laagenergetische oppervlakken vormen aan de buitenkant van de vezels, wat resulteert in een bijzonder goede flexibiliteit. Vetzuurbisamide-epichloorhydrine wordt voornamelijk gebruikt voor papier met hoge flexibiliteitseisen, zoals toiletpapier, kreukpapier, maandverband, zakdoeken, servetten, enz.

Bipolaire ionische oppervlakteactieve stoffen hebben een breed scala aan toepassingen. Hun kationische groepen kunnen een binding aangaan met vezels, terwijl hun anionische groepen zich via polyelektrolyten of aluminiumionen in pulp aan vezels kunnen binden. Ze kunnen er ook voor zorgen dat hydrofobe groepen zich naar buiten richten, waardoor de oppervlakte-energie aanzienlijk afneemt. Voorbeelden van dergelijke oppervlakteactieve stoffen zijn 1 (. 9'-aminoethyl) en 2. Zeventien alkylimidazolinecarbonzuurderivaten. Bovendien hebben zowel kationische als amfotere oppervlakteactieve stoffen antibacteriële en bacteriedodende eigenschappen, waardoor schimmelvorming op papier effectief kan worden voorkomen.

Organosilicium-oppervlakteactieve stoffen behoren tot de speciale oppervlakteactieve stoffen. Kationische organosilicium-quaternaire ammoniumzouten worden hoofdzakelijk gebruikt als weekmakers.

Er zijn ook veel andere soorten weekmakers, zoals stearinezuurpolyoxyethyleenester, polyoxyethyleenlanoline, geëmulgeerde was, enz.

Antistatisch middel

Bij de productie van speciaal bewerkt papier kunnen soms antistatische problemen optreden. Het gebruik van oppervlakteactieve stoffen om de vloeistof te behandelen, kan een hydrofiel buitenoppervlak creëren. Dat wil zeggen, als antistatisch middel vormt de oppervlakteactieve stof een positieve adsorptie op het oppervlak van het materiaal, waardoor een hydrofobe groep op het materiaaloppervlak ontstaat. Hydrofiele groepen breiden zich uit tot in de ruimte, waardoor de ionengeleiding en vochtabsorptie van vezels toenemen. Dit resulteert in ontladingsverschijnselen en een afname van de oppervlakteweerstand, waardoor de ophoping van statische elektriciteit wordt voorkomen. Oppervlakteactieve stoffen die als antistatisch middel worden gebruikt, hebben grote hydrofobe groepen en sterke hydrofiele groepen. De kationische oppervlakteactieve stoffen worden het meest gebruikt en presteren het beste, gevolgd door amfotere oppervlakteactieve stoffen.

Vezeldispergeermiddel

De belangrijkste functie van vezeldispergeermiddelen is het verminderen van vezelflocculatie en het verbeteren van de papiervorming. Vezeldispergeermiddelen kunnen een dubbellaagse structuur vormen op het oppervlak van vezels. Het polaire uiteinde van het buitenste dispergeermiddel heeft een sterke affiniteit met water, waardoor de mate van bevochtiging door water wordt verhoogd en statische elektriciteit wordt afgestoten om dispersie te bereiken. Veelgebruikte vezeldispergeermiddelen zijn onder andere gedeeltelijk gehydrolyseerd polyacrylamide (PAM), polyethyleenoxide (PlEO), enz. PEO heeft een hoge viscositeit, goede wateroplosbaarheid en een goed smerend vermogen. Door minder dan 0,05% toe te voegen aan hoogwaardig toiletpapier kan een goed dispersie-effect worden bereikt.

Toepassing van oppervlaktelijming en coating in de papierproductie

Oppervlaktelijming en coating omvatten beide het aanbrengen van chemicaliën op het papieroppervlak, voornamelijk om de oppervlakte-eigenschappen, de drukprestaties en de algehele integriteit te verbeteren. Maar er zijn veel verschillen tussen beide. Het belangrijkste verschil is dat bij oppervlaktelijming vaak alleen lijm wordt gebruikt, terwijl bij coating zowel lijm als pigment wordt gebruikt. De lijm die voor oppervlaktecoating wordt gebruikt, wordt in het papier gedrukt, terwijl het aangebrachte pigment op het papieroppervlak wordt aangebracht.

Oppervlakteactieve stoffen voor oppervlaktelijming

Afhankelijk van het materiaal kan het worden onderverdeeld in natuurlijke, gemodificeerde en synthetische producten; afhankelijk van de ionische eigenschappen kan het worden onderverdeeld in anionische, kationische en niet-ionische typen; afhankelijk van de productvorm kan het worden onderverdeeld in waterige oplossingen en lotions. De meest gebruikte oppervlaktelijmen hebben hydrofobe en hydrofiele groepen, dus in grote lijnen zijn ze allemaal oppervlakteactieve stoffen. De belangrijkste oppervlaktelijmen zijn gemodificeerd zetmeel, polyvinylalcohol (PVA), carboxymethylcellulose (CMC) en polyacrylamide (PAM). Verschillende oppervlaktelijmen kunnen worden geselecteerd op basis van verschillende behoeften. Bijvoorbeeld: 1 Om de waterbestendigheid te verbeteren, kunnen AKD, gedispergeerde colofonium, paraffine, chroomchloridestearaat, styreenmaleïnezuuranhydridecopolymeer en andere synthetische harslatex worden gebruikt; 2 Om de oliebestendigheid te verbeteren, kunnen organische gefluoreerde verbindingen zoals perfluoralkylacrylaatcopolymeren, perfluoroctaanzuurchroomcomplexen, perfluoralkylfosfaten, enz. worden toegevoegd. Verhoog de antihechting door siliconenhars toe te voegen. 4 Verbeter de drukprestaties, voornamelijk met behulp van gemodificeerd zetmeel, CMC, PVA, enz. Verbeter de droge en natte sterkte door toevoeging van PAM-gemodificeerd zetmeel, enz. Om de glans van de druk te verbeteren, worden voornamelijk CMC, natriumalginaat en andere materialen gebruikt. Om het effect van de oppervlaktelijming te verbeteren, is het gebruikelijk om twee of meer lijmmiddelen samen te gebruiken, en het effect is zeer significant.

Coating oppervlakteactieve stoffen

De samenstelling van coatings voor coatingverwerking bestaat voornamelijk uit kleefstoffen, pigmenten en andere additieven. De coating zelf is een complexe samenstelling en varieert afhankelijk van de specifieke papiervereisten en de samenstelling van de formule. Oppervlakteactieve stoffen spelen een belangrijke rol bij de formulering van papiercoatings, waaronder voornamelijk coatingdispergeermiddelen, antischuimmiddelen, smeermiddelen, conserveermiddelen, antistatische middelen en synthetisch latex.

Coatingdispergeermiddel: Dit is het belangrijkste additief in coatings, waarvan de meeste oppervlakteactieve stoffen zijn. Het werkt als volgt: 1. Het geeft pigmentdeeltjes ladingen, waardoor ze afstotende krachten op elkaar uitoefenen; 2. Het bedekt het oppervlak van pigmentdeeltjes en fungeert als een beschermend colloïde; 3. Het vormt een hoge viscositeit rond de deeltjes om te voorkomen dat meerdere deeltjes aggregeren. De eerste dispergeermiddelen die werden gebruikt, waren fosfaten, polysilicaten, diammoniumwaterstoffosfaat, het condensatieproduct van benzeensulfonzuur en formaldehyde, caseïne, Arabische hars, enz. Natriumhexametafosfaat, natriumpyrofosfaat en natriumtetrafosfaat zijn veelgebruikte dispergeermiddelen in coatings met een laag vastestofgehalte. Bij coatings met een hoog vastestofgehalte worden doorgaans organische dispergeermiddelen met een hoog moleculair gewicht gebruikt, zoals natriumpolyacrylaatoplossing, natriumpolymethacrylaat en derivaten daarvan, dinatriumzoutoplossing van di-isobutyleenmaleïnezuuranhydridecopolymeer, maar ook alkylfenolpolyoxyethyleenether en vetalcoholpolyoxyethyleenether.

Schuimwerend middel: schuim ontstaat vaak tijdens het voorbereiden en coaten van coatings, en er moet schuimwerend middel worden toegevoegd. Het gaat hierbij voornamelijk om hogere alcoholen, vetzuuresters, tributylfosfaat, tripropylfosfaat, enz.

Smeermiddel: Om de vloeibaarheid en smering van papiercoatings te verbeteren, de hechting te verbeteren, papiercoatings gladheid en glans te geven, de plasticiteit te verhogen, scheurvorming te voorkomen en de bedrukbaarheid van gecoat papier te verbeteren, kunnen smeermiddelen worden toegevoegd. De meest gebruikte smeermiddelen zijn momenteel in water oplosbare metaalzeep-oppervlakteactieve stoffen, zoals calciumstearaat, en in water oplosbare natriumstearaat. Ook paraffinekoolwaterstoffen en vetzuuramines kunnen als smeermiddel worden gebruikt.

Conserveringsmiddelen: Sommige natuurlijke lijmen zijn gevoelig voor degradatie en schimmelvorming, dus moeten corrosiewerende ruggen aan papiercoatings worden toegevoegd. Quaternaire ammoniumkationogene oppervlakteactieve stoffen, gefluoreerde cyclische verbindingen, organische broom- en zwavelverbindingen, N-(2-benzimidazolyl)carbamaat (carbendazim), enz. worden veel gebruikt in papiercoatings.

Antistatisch middel: Door octadecyltrimethylammoniumfluoride, polyoxyethyleensorbitanester, alkylfenolpolyoxyethyleenetherfosfaat, polystyreensulfonaat, enz. aan de coatingformule toe te voegen, kan papier antistatische eigenschappen krijgen.

Synthetische latex: Synthetische latex is een belangrijke coatinglijm. In het bereidingsproces van synthetische latex spelen oppervlakteactieve stoffen een belangrijke rol als emulgatoren, dispergeermiddelen, stabilisatoren, enz.
#Chemische fabrikant#
#Textielhulpmiddel#
#Textielchemicaliën#
#siliconenwasverzachter#
#siliconenfabrikant#