Aplikasi di ujung basah pembuatan kertas

Surfaktan untuk perekat merupakan bahan kimia penting yang memberikan ketahanan air pada kertas dan karton. Surfaktan ini sebagian besar digunakan untuk menulis, mencetak, mengemas, serta untuk kertas dan karton konstruksi.

Jenis utama bahan perekat adalah bahan perekat berbasis rosin dan bahan perekat berbasis sintetis. Pembuatan bahan perekat rosin terdispersi merupakan proses fisika dan kimia, di mana rosin padat menyerap panas dan berubah menjadi rosin cair. Terdapat tegangan antarmuka yang tinggi antara cairan rosin dan air, dan pengurangan tegangan antarmuka ini hanya dapat dicapai dengan menambahkan surfaktan. Pengemulsi dan dispersan untuk mendispersikan gom rosin keduanya merupakan surfaktan. Pemilihan surfaktan yang tepat merupakan kunci dalam pembuatan gom rosin terdispersi, dan surfaktan yang umum digunakan meliputi agen anionik, kationik, dan zwitterionik. Pengemulsi yang paling umum digunakan di Tiongkok adalah gom rosin anionik yang terdispersi, dan pengemulsi yang umum digunakan adalah jenis polioksietilen, seperti alkohol lemak polioksietilen eter fosfat, natrium 2-hidroksi-3- (stirena glikol) akrilik sulfonat, natrium 2-hidroksi-3- (nonilfenoksi polioksietilen) akrilik sulfonat, dll. Beberapa pengemulsi kationik seperti poliakrilamida kationik, poliamida poliamida epiklorohidrin, dan pati kationik digunakan untuk menyiapkan ukuran rosin kationik yang terdispersi.

Bahan perekat sintetis terutama meliputi alkil ketena dimer (AKD) dan alkil suksinat anhidrida (ASA). Kedua jenis bahan perekat ini juga dikenal sebagai bahan perekat reaktif karena mengandung gugus fungsi aktif yang dapat bereaksi dengan gugus hidroksil serat dan tetap berada di serat. Berkat kemampuannya beradaptasi dengan kondisi pH tinggi (pH=7,5-8,5), jenis bahan perekat ini populer di industri kertas karena dapat menggunakan kalsium karbonat yang murah sebagai pengisi untuk meningkatkan kekuatan, tingkat keputihan, dan kinerja kertas. Saat ini, lebih dari 50% kertas kelas atas di negara-negara maju telah mencapai proses pembuatan kertas medium hingga alkali. AKD dan ASA tidak larut dalam air, dan losion AKD yang stabil dapat dibuat dengan menggunakan surfaktan non-ionik jenis polioksietilen sebagai pengemulsi.

Selama proses pemutihan pulp yang diolah dengan surfaktan untuk pengendalian resin, residu resin akan mengendap. Jika tidak dipisahkan tepat waktu, residu resin akan membentuk endapan kental yang menempel pada peralatan, kasa tembaga mesin kertas, kain wol, dan silinder pengering, sehingga menyebabkan hambatan dalam proses pembuatan kertas, memengaruhi proses pembuatan kertas normal, dan juga menyebabkan penyakit pada kertas. Selain itu, dengan meluasnya penggunaan kertas bekas saat ini, zat berbasis resin seperti perekat, pengikat tinta, dan perekat pelapis pada kertas bekas juga dapat menciptakan penghalang resin yang memengaruhi proses pembuatan kertas. Oleh karena itu, penelitian dan pengembangan agen pengendali penghalang resin menjadi semakin penting.

Agen pengontrol resin yang umum digunakan meliputi pengisi anorganik (seperti bedak talk), fungisida, surfaktan, agen khelasi, polimer kationik, lipase, dan agen pemisah membran. Surfaktan yang paling umum digunakan adalah surfaktan anionik, yang saat ini merupakan surfaktan yang paling banyak digunakan, termasuk alkohol sulfat tinggi, asam alkilbenzena sulfonat, serta alkohol tinggi, fosfat, dan sebagainya. Surfaktan kationik terutama berupa garam alkil amina atau garam amonium kuarterner. Surfaktan non-ionik terutama meliputi polietilen glikol dan poliol. Selain itu, terdapat juga surfaktan amfoterik dan berbagai kompleks multikomponen. Agen pengupas juga merupakan agen pengontrol resin yang digunakan untuk mengontrol adhesi antara pengering dan lembaran kertas, melumasi pengikis dan pengering, serta mengontrol distribusi perekat. Agen ini terutama mencakup losion polimer poliamida, seperti losion polivinil alkohol, minyak mineral, dan losion silikon organik penyemprot platform pencocokan surfaktan, serta polimer kationik poliamida poliamina.

Surfaktan untuk penghilang busa

Dalam proses pembuatan kertas, pulp mengandung sejumlah kecil surfaktan berbusa alami dan buatan seperti unsur teknis dan asam lemak, serta penstabil busa seperti polimer sintetik dan pati. Oleh karena itu, busa akan muncul, yang menyebabkan masalah seperti kertas patah atau berlubang. Komponen aktif utama pencegah busa yang digunakan dalam pembuatan kertas adalah alkohol karbon tinggi, polieter, ester asam lemak, polimer silikon organik, dll. Umumnya, bahan-bahan ini diolah menjadi losion air dalam minyak.

Pelembut untuk pembuatan kertas

Kelembutan mengacu pada kemampuan surfaktan untuk membentuk gugus hidrofobik pada permukaan serat dan menyerapnya dalam arah sebaliknya, mengurangi koefisien gesekan dinamis dan statis bahan serat, sehingga menghasilkan rasa halus dan lembut. Cuka asam sulfat, minyak jarak tersulfonasi, dan surfaktan anionik lainnya menunjukkan efek pelunakan ketika diserap pada permukaan serat.

Gugus kationik dalam surfaktan kationik dapat berikatan langsung dengan serat bermuatan negatif, sementara gugus hidrofobik membentuk permukaan berenergi rendah di bagian luar serat, sehingga menghasilkan fleksibilitas yang sangat baik. Asam lemak bisamida epiklorohidrin terutama digunakan untuk kertas dengan persyaratan fleksibilitas tinggi, seperti tisu toilet, kertas kerut, pembalut wanita, sapu tangan, serbet, dll.

Surfaktan ionik bipolar memiliki beragam aplikasi. Gugus kationiknya dapat membentuk ikatan dengan serat, sementara gugus anioniknya dapat berikatan dengan serat melalui polielektrolit atau ion aluminium dalam pulp. Surfaktan ini juga dapat menyebabkan gugus hidrofobik terarah ke luar, sehingga sangat mengurangi energi permukaan. Contoh surfaktan tersebut antara lain 1 (0,9' aminoetil). 2. Tujuh belas turunan asam karboksilat alkil imidazolin. Selain itu, surfaktan kationik dan amfoterik memiliki sifat antibakteri dan bakterisida, yang secara efektif dapat mencegah kertas berjamur.

Surfaktan organosilikon tergolong surfaktan khusus, dan garam amonium kuartener organosilikon kationik terutama digunakan sebagai pelembut. Terdapat juga banyak jenis pelembut lainnya, seperti asam stearat polioksietilen ester, polioksietilen lanolin, lilin emulsi, dll.

Pelembut untuk pembuatan kertas

Kelembutan mengacu pada kemampuan surfaktan untuk membentuk gugus hidrofobik pada permukaan serat dan menyerapnya dalam arah sebaliknya, mengurangi koefisien gesekan dinamis dan statis bahan serat, sehingga menghasilkan rasa halus dan lembut. Cuka asam sulfat, minyak jarak tersulfonasi, dan surfaktan anionik lainnya menunjukkan efek pelunakan ketika diserap pada permukaan serat.

Gugus kationik dalam surfaktan kationik dapat berikatan langsung dengan serat bermuatan negatif, sementara gugus hidrofobik membentuk permukaan berenergi rendah di bagian luar serat, sehingga menghasilkan fleksibilitas yang sangat baik. Asam lemak bisamida epiklorohidrin terutama digunakan untuk kertas dengan persyaratan fleksibilitas tinggi, seperti tisu toilet, kertas kerut, pembalut wanita, sapu tangan, serbet, dll.

Surfaktan ionik bipolar memiliki beragam aplikasi. Gugus kationiknya dapat membentuk ikatan dengan serat, sementara gugus anioniknya dapat berikatan dengan serat melalui polielektrolit atau ion aluminium dalam pulp. Surfaktan ini juga dapat menyebabkan gugus hidrofobik terarah ke luar, sehingga sangat mengurangi energi permukaan. Contoh surfaktan tersebut antara lain 1 (0,9' aminoetil). 2. Tujuh belas turunan asam karboksilat alkil imidazolin. Selain itu, surfaktan kationik dan amfoterik memiliki sifat antibakteri dan bakterisida, yang secara efektif dapat mencegah kertas berjamur.

Surfaktan organosilikon termasuk surfaktan khusus, dan garam amonium kuarterner organosilikon kationik terutama digunakan sebagai pelembut.

Ada juga banyak jenis pelembut lainnya, seperti polioksietilen ester asam stearat, polioksietilen lanolin, lilin teremulsi, dll.

Agen antistatik

Dalam produksi kertas olahan khusus, terkadang terdapat masalah antistatik. Penggunaan surfaktan untuk mengolah cairan dapat menghasilkan permukaan luar yang hidrofilik. Dengan kata lain, sebagai agen antistatik, surfaktan membentuk adsorpsi positif pada permukaan material, membentuk gugus hidrofobik. Gugus hidrofilik meluas ke ruang hampa, meningkatkan konduktivitas ion dan konduktivitas penyerapan air serat, sehingga menghasilkan fenomena pelepasan muatan dan penurunan resistansi permukaan, sehingga mencegah akumulasi listrik statis. Surfaktan yang digunakan sebagai agen antistatik memiliki gugus hidrofobik yang besar dan gugus hidrofilik yang kuat. Surfaktan kationik memiliki penggunaan dan kinerja terbaik, diikuti oleh surfaktan amfoterik.

Dispersan serat

Fungsi utama dispersan serat adalah untuk mengurangi flokulasi serat dan meningkatkan pembentukan kertas. Dispersan serat dapat membentuk struktur dwilapis pada permukaan serat. Ujung polar dispersan luar memiliki afinitas yang kuat terhadap air, sehingga meningkatkan tingkat pembasahan oleh air dan menolak listrik statis untuk mencapai dispersi. Dispersan serat yang umum digunakan antara lain poliakrilamida terhidrolisis parsial (PAM), polietilen oksida (PlEO), dll. PEO memiliki viskositas tinggi, kelarutan air yang baik, dan pelumasan yang baik. Penambahan kurang dari 0,05% pada kertas toilet berkualitas tinggi dapat mencapai efek dispersi yang baik.

Penerapan ukuran dan pelapisan permukaan dalam pembuatan kertas

Pengukuran dan pelapisan permukaan keduanya melibatkan pengaplikasian bahan kimia pada permukaan kertas, terutama untuk memperbaiki sifat permukaannya, meningkatkan kinerja pencetakannya, dan integritas keseluruhannya. Namun, terdapat banyak perbedaan di antara keduanya. Perbedaan utamanya adalah perekatan permukaan seringkali hanya menggunakan perekat, sementara pelapisan menggunakan perekat dan pigmen; perekat yang digunakan untuk pelapisan permukaan ditekan ke dalam kertas, sementara pigmen yang diaplikasikan diaplikasikan langsung ke permukaan kertas.

Surfaktan untuk pengukuran permukaan

Menurut bahannya, dapat dibagi menjadi produk alami dan produk sintetis yang dimodifikasi; Menurut sifat ionik, dapat dibagi menjadi jenis anionik, kationik dan non-ionik; menurut bentuk produk, dapat dibagi menjadi jenis larutan berair dan jenis lotion. Perekat permukaan yang umum digunakan memiliki gugus hidrofobik dan hidrofilik, sehingga secara umum, semuanya adalah surfaktan. Agen pengukur permukaan utama meliputi pati yang dimodifikasi, polivinil alkohol (PVA), karboksimetil selulosa (CMC), dan poliakrilamid (PAM). Agen pengukur permukaan yang berbeda dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan yang berbeda. Misalnya: ① ​​Untuk meningkatkan ketahanan air, AKD, rosin terdispersi, parafin, kromium klorida stearat, kopolimer stirena maleat anhidrida, dan lateks resin sintetis lainnya dapat digunakan; 2. Untuk meningkatkan ketahanan minyak, senyawa organik terfluorinasi seperti kopolimer perfluoroalkil akrilat, kompleks kromium asam perfluorooktanoat, perfluoroalkil fosfat, dll. dapat ditambahkan. 3. Meningkatkan daya rekat dengan menambahkan resin silikon; 4. Meningkatkan kinerja pencetakan, terutama menggunakan pati termodifikasi, CMC, PVA, dll. 4. Meningkatkan kekuatan kering dan basah dengan menambahkan pati termodifikasi PAM, dll. 5. Untuk meningkatkan kilap pencetakan, CMC, natrium alginat, dan bahan lainnya terutama digunakan. Untuk meningkatkan efek perekatan permukaan, penggunaan dua atau lebih bahan perekat umumnya digunakan bersamaan, dan efeknya sangat signifikan.

Surfaktan pelapis

Komposisi pelapis untuk proses pelapisan terutama meliputi perekat, pigmen, dan aditif lainnya. Pelapis itu sendiri merupakan senyawa kompleks, dan bervariasi tergantung pada kebutuhan kertas dan komposisi formula spesifik. Surfaktan memainkan peran penting dalam formulasi pelapis kertas, terutama meliputi dispersan pelapis, pencegah busa, pelumas, pengawet, agen antistatik, dan lateks sintetis.

Dispersan pelapis: Ini adalah aditif terpenting dalam pelapis, yang sebagian besar merupakan surfaktan. Fungsinya adalah: ① memberi muatan pada partikel pigmen, menyebabkannya menghasilkan gaya tolak-menolak; ② Melapisi permukaan partikel pigmen, bertindak sebagai koloid pelindung; ③ Membentuk viskositas tinggi di sekitar partikel untuk mencegah agregasi beberapa partikel. Dispersan yang paling awal digunakan adalah fosfat, polisilikat, diammonium hidrogen fosfat, produk kondensasi asam benzenasulfonat dan formaldehida, kasein, resin Arab, dll. Natrium heksametafosfat, natrium pirofosfat, dan natrium tetrafosfat adalah dispersan yang umum digunakan dalam pelapis dengan kandungan padatan rendah. Pada lapisan dengan kandungan padatan tinggi, dispersan organik dengan berat molekul tinggi seperti larutan natrium poliakrilat, natrium polimetakrilat dan turunannya, larutan garam dinatrium dari kopolimer diisobutilena maleat anhidrida, serta alkilfenol polioksietilen eter dan alkohol lemak polioksietilen eter umumnya digunakan.

Defoamer: Busa sering dihasilkan dalam proses persiapan dan pelapisan, sehingga defoamer perlu ditambahkan. Umumnya terdapat alkohol tinggi, ester asam lemak, tributil fosfat, tripropil fosfat, dll.

Pelumas: Untuk meningkatkan fluiditas dan pelumasan pelapis kertas, meningkatkan daya rekat, memberikan lapisan kertas yang halus dan berkilau, meningkatkan plastisitas, mencegah retak, dan meningkatkan kemampuan cetak kertas berlapis, pelumas dapat ditambahkan. Pelumas yang paling banyak digunakan saat ini adalah surfaktan sabun logam yang larut dalam air, yang diwakili oleh kalsium stearat, dan pelumas yang larut dalam air natrium stearat juga memiliki efek yang signifikan. Hidrokarbon parafin dan amina asam lemak juga dapat digunakan sebagai pelumas.

Pengawet: Beberapa perekat alami rentan terhadap degradasi dan pertumbuhan jamur, sehingga perlu ditambahkan lapisan anti-korosi pada pelapis kertas. Surfaktan kationik amonium kuarterner, senyawa siklik terfluorinasi, senyawa bromin dan sulfur organik, N-(2-benzimidazolil) karbamat (karbendazim), dll. telah banyak digunakan dalam pelapis kertas.

Agen antistatik: Dengan menambahkan oktadesiltrimetilamonium fluorida, polioksietilen sorbitan ester, alkilfenol polioksietilen eter fosfat, polistirena sulfonat, dll. ke formula pelapis, kertas dapat diberikan sifat antistatik.

Lateks sintetis: Lateks sintetis merupakan perekat pelapis yang penting. Dalam proses pembuatan lateks sintetis, surfaktan berperan penting sebagai pengemulsi, pendispersi, penstabil, dan sebagainya.
#Produsen kimia#
#Bahan pembantu tekstil#
#Kimia Tekstil#
#pelembut silikon#
#produsen silikon#