دانلود ‫پروژه آهار زنی سطح کاغذ - تیمار سطحی کاغذ های تجاری ظریف

بهترین تعریف از آهار دهی سطح کاغذ، ایجاد مقاومت به جذب یا نفوذ سیالات بویژه آب در آن می باشد.

از نظر کاربردی این تعریف به معنای ایجاد مقاومت از طریق بکارگیری مواد شیمیایی در سطح کاغذ یا مقوا پس ازتشکیل می باشد تا افزودن مواد شیمیایی به خمیر کاغذتر.درتکنولوژی مدرن آهار زنی سطحی علاوه بر آب گریزی باعث تثبیت خواص نیز میگردد .

پارامترهای کم اهمیت تری مانند چاپ پذیری، چسب پذیری و قابلیت گذر کاغذ ممکن است در بعضی کاربردها اهمیت بیشتری پیدا کنند.

یک تعریف بهتر از ماده آهاردهی سطحی، اصلاح کننده سطحی یا بهبود دهنده سطحی است.

یکی از فاکتورهای شرکت داشته در درون ماشین کاغذ کاربرد سطحی مواد شیمیایی آهاردهی می باشد.

در بعضی از انواع کاغذ به لحاظ خصوصیات کاغذ کاربرد مواد شیمیایی در سطح کاغذ سخت یا غیر ممکن می باشد.

تولید افزایش از اندود کردن باعث تشویق برای آهاردهی سطحی شده که استفاده آن برای کنترل مانع گریزی اندود کردن می باشد.

تأکید فراوان در بخشها و نیاز به تمیز کردن سیستم پایانه تر باعث ترقی آهاردهی سطحی مدرن شده است.

یک تمیز کننده پایانه تر به کنترل بهتر فرآیند ساخت کاغذ اجازه می دهد و باعث صرفه جویی های مالی ذاتی و اساسی می شود.

سطح بالای نیاز شیمیایی به اکسیژن ( CO2 ) در پساب کارخانه یک محرک قوی برای افزایش تیمار شیمیایی در سطح کاغذ فراهم می آورد در حالیکه بقاء و حفظ مواد بکار برده شده حدودت 100 درصد می باشد.

حرکت بسوی تیمار سطحی بوسیله پیشرفتهای در کاربرد تجهیزات ممکن شده یا در نهایت تسریع شده است.

این بحثها در فصل 2 پوشش داده شده است.

اما فهمیدن تأثیر آنها در استفاده از مواد شیمیایی در سطح کاغذ مهم می باشد.

نصب پرس آهاردهی سنجشی تنها برای تیمار سطح جایز شده بلکه ساخته شده ورقه کاغذ تمام شده قرار گیرند.

تعجب آور نیست، با افزایش فعالیت در سطح کاغذ و همچنین احیا و کوشش بوسیله تهیه کنندگان مواد شیمیایی کاغذ، مواد آهارزنی سطح با خواص ویژه وخصوصیات جابه جایی و نقل و انتقال خوب در پرس آهاردهی بیافریند.

این فصل توسعه مواد شیمیایی آهاردهی سطحی و موقعیت برجسته آنها در تکنولوژی ساخت کاغذ مدرن را تعقیب میکند.

فرایند گرمایی مکانیکی یا گرمایی شیمیایی انجام می شود.

تبدیل ممکن است پیوسته یا ناپیوسته باشد و انتخاب به هزینه، وسیکوزینه مواد جامد مورد نیاز وابسته خواهد بود.

هر آنچه به عنوان شمالته و فرایند تبدیل انتخاب می شود برای برقراری سازگاری خواص محلول نشاسته پرس آهاردهی برای کاربرد مناسب آهارسطحی مهم است.

نشاسته ها ممکن است همچنین بصورت شیمیایی و بوسیله واکنش گروههایی شیمیایی دیگر برای تبدیل مولکول نشاسته اصلاح بشوند مهمترین نشاسته های مشتق شده رایج اتیل دار شده، استیل دار شده، اکسید شده ، یا در گروههای کاتیونی اضافه شده هستند.

نشاسته های استیل شده خوص تشکیل لایه نازک خوب مخصوصی به نشاسته می دهندپیشرفت نشاسته های کاتیونی که آنها پیوندهای یونی با فیبرهای آنیونی و پرکننده ها ( با بار منفی) تشکیل می دهند.

فیبر در طول بازیافت خمیر باقی می مانند گزارش شده بود که در نهایت به 50 درصد کاهش در نیاز بیوشیمیایی به اکسیژن ( BOD ) سبب می شود.

تیمار شیمیایی نشاسته وهزینه را افزایش می دهد چنانکه استفاده نشاسته های شیمایی اصلاح شده معمولا بوسیله ارزش اضافه شده به کاغذ بهبود قابلیت گذر ماشین کاغذ یا کاهش تأثیر بارگذاری ها در آب برگشتی تصدیق می شود.

اگرچه نشاسته مهمترین ماده افزودنی رایج در پرس آهاردهی می باشد، آهارسطحی می تواند بدون نشاسته یا با یک عامل دیگر مثل پلی وینیل الکل، آلژیناتهای سدیم یا کربوکسی متیل سلولز باشد.

این مواد انتخاب شده اند.

برای ویژگیهای لایه نازک خوب آنها که فیبرها را به در سطح هم پیوند می دهند ساختار کاغذ را پر نگه می دارند.

ویژگیهای مهم دیگر تأثیر وسیکوز اصلاح شده آنها ست که در برگیریی مخلوط پرس آهارزنی مؤثر است.

آهار سطحی می تواند همچنین یک قسمت از مخلوط اندود کردن به کاربرده شود پس بطور مؤثر یک پیش برنده پوشش دهی شود.

این ممکن است یک راه مناسب برای اضافه کردن آهار درانواع مختلف باشد و محلی که پرس آهارزنی غیره جزا و وجود دارد.

و آهار سطحی سازگار با مخلوط پوشش دهی فراهم شده است اما بطور کلی آهار هنگامیکه در این راه استفاده می شود بی تاثیر است.

زیرا به پوشش دهی دراینحالت کمک می کند و برای تاثیر ویژگیهای سطحی در دسترس نیست.

مواد شیمیایی خاص می توانند محدوده گسترش مواد شیمیایی را برای کاربردهای مخصوص، سازگار بکنند مثل رنگ کننده ها (فصل 8) وعوامل روشن کننده فلورسنت ( FBAS )(فصل 9) و مواد شیمیایی رمزدار.

آهار های سطحی یا آبگریزکننده ها می توانند به دسته های زیر تقسیم شوند : تولیدات با پایه روزینی ( AKD ) دیمرهای آلکیل کتن مواد پلیمری مصنوعی و دیگر عوامل مواد پلیمری مصنوعی مهمترین مواد در آهارزنی سطحی مدرن می باشند.

آنها بطور خاص برای کاربرد در سطح توسعه یافته اند و توانایی تولید ویژگیهای تازه در ورقه را دارند.

کاربردهای آهارهای پایانه تر در سطح 7.2.2 پراکنده سازهای روزین کاتیونی و AKD (CAR) یا تولیدات بر پایه AKD آهارهای پایانه تر هستند که می توانند همچنین در سطح به کاربرده شوند.

مکانیسم آهارزنی CAR در سطح شبیه به آهارزنی در پایانه تر می باشد.

کلرید پلی آلومینیوم یا آلوم برای تشکیل لخته های کمپلکس لخته های کمپلکس رزینات آلومینیوم مورد نیاز است که روی سطح فیبرها ته نشست و رسوب می شوند.

این لخته ها درخشک کن ها ذوب می شوند و با یونهای آلومینیوم واکنش بیشتری دهند.

هزینه اولسیونهای CAR در مقایسه با مواد پلیمری مصنوعی طرح شده خصوصا برای استفاده در سطح پایین تر است اما موانعی وجود دارند.

روزین یک ماده چسبناکی است که باعث بالا رفتن تشکیل رسوب در پرس آهاردهی یا در خشک کن ها می شود.

روزین کاتیونی همچنین اگر FBAS در فرمول پرس آهاردهی وجود داشته باشد نامطلوب است.

آلوم برای واکنش روزین نیازداشته به یک اثر خاموش کننده روی FBA که برای افزایش سطح ضروری است.

اگرچه CAR می تواند مثل یک آهار سطحی مفید فعال شود ویژگیهای سطحی آن محدود به دز مولکول رزین می شود و ممکن نیست درخور انجام نیازهای درجات بالای کاغذ خاص توانا باشد.

AKD همچنین می تواند به کاربرده شود در سطح کاغذ بخوبی پایانه تر اما افزایش سطحی آن محدود به جلوگیری از غبارزایی و لغزندگی می شود.

مکانیسم آهارزنی توصیف شده به خوبی در نوشتجات و مستلزم واکنش AKD با سلولز است.

برخلاف مواد پلیمری مصنوعی یا CAR، اثر آهارزنی کامل در بعد از خشک کن ها انجام نشده است.

به هر حال هنگامیکه آن بهبود یابد یک درجه بالای آبگریزی به سطح می دهد.

عامل آهار زنی سطح بوسیله موم طبیعی محدود شده است، آن قابلیت هیدرولیز در دماهای بالا را دارد و باعث به تأخیر انداخته شدن ویژگیهای بهبودی می شود.

موم طبیعی یکنواخت که آبگریزی فراهم می کند همچنین باعث کاهش ضریب اصطکاک سطح کاغذ می شود و همچنین می تواند سبب مشکلات لغزندگی نامطلوب در طول تبدیل و چاپ شود.

هیدرولیز AKD سخت تر در کاربردهای سطحی ساخته شود زیرا آن به محلول نشاسته اضافه می شود.

که در دماهای بالا برای جلوگیری از افت کیفیت محافظت می شود.

این به ویسکوزیته نشاسته و پرس آهاردهی تأثیر می گذارد.

هیدرولیز AKD خودش را مثل غبارزایی در سطح کاغذ آشکار می سازد، که یک اثر زیان آور روی فرایندهای چاپ زیادی دارد مثل چاپ افست و قابلیت گذر یک فتوکپی.

به تأخیر انداختن بهبود می تواند مهاجرت چسب را همراه داشته باشد هنگامیکه آهارزنی سطحی با پوشش دهی پیوسته همراه باشد.

7.2.3 آهارهای سطحی با پلیمرهای مصنوعی در تکنولوژی آهارزنی سطحی، مهمترین مواد آهاردهی، پلیمرهای مصنوعی هستند.

این مواد مخصوصا برای کاربرد در سطح توسعه یافته اند.

آنها را می توان به سه دسته تقسیم کرد : پلیمرهای محلول قابل حل در آب بوسیله تشکیل نمک های آنیونی پلیمرهای امولسیون شامل یک پلیمر آبگریز و نامحلول در آب احاطه شده و بوسیله یک کلوئید محافظت کننده.

ریزپردازنده های پلی اورتان.

پلیمرهای محلول از تکنولوژی قدیمی گرفته می شوند که با ورود ساخت کاغذ قلیایی رایج شدند.

آنها به طور گسترده تر در آمریکای شمالی و در اروپا برای برطرف کردن مشکلات لغزندگی و ناپایداری همراه با استفاده غلط AKD در پایانه تر است.

آنها مرکب از سدیم، آمونیم یا مخلوط نمکهای کوپلیمرهای استیرن آنیدرید مالیک، استرهای آنیدریک مالیک یا اسید آکریلی هستند.

استیرن ویژگیهای آبگریزی به پلیمر می دهد و قابلیت حل شدن در آب از پخش نمک آنیونی ترکیبات دیگر کوپلیمر درون محلول حاصل می شود.

پلیمرها می توانند بوسیله تغییر استیرن اصلاح شوند :ید مالیک، وزن مولکولی پلیمر، نوع نمک قلیا تشکیل دهنده یا بوسیله نوع الکل و طول زنجیره استر ناشی شده.

این پارامترها می توانند برای کنترل قابلیت حل شدن پلیمر و آبگریزی و توانایی تشکیل لایه نازک استفاده شوند، از این رو آنها یک اثر آهار دهی و تخلخل دارند.

در مقایسه با امولسیون های اکریلی و ریزپراکنده های پلی اورتان، پلیمرهای محلول نا آبگریز هستند.

به اضافه استفاده صابونهای پلیمری را در ماشین کاغذ محدود کرده اند.

آنها کلا میزان زیادی کف تولید می کنند.

که بایستی بوسیله اضافه کردن کف زدا چک بشوند.

به هر حال انتخاب یک نوع کف زدا مهم است که تأثیر زیان آور روی ویژگیهای آهارزنی کوپلیمر نگذارد.

کف در پرس آهاردهی و در تانک تغذیه تنها یک مشکل نیست به طوریکه برگیری و پایداری انجام پرس آهاردهی تأثیر می گذارد.

در مقایسه با امولسیونهای اکریلی و ریزپراکنده های پلی اورتان، پلیمرهای محلول نا آبگریز هستند.

عموما با پلیمرهای محلول نمک آنیونی، پلیمرهای امولسیونی معمولا مرکب از یک کوپلیمر استیرن به سیستم آهاردهی آبگریزی می آورد.

بهبود آبگریزی امولسیون بیشتر اوقات است ولی نه همیشه، یک کوپلیمر استراستیرن آکریلی، و آهاردهی سطحی پلیمر امولسیون می تواند با آنیون یا کاتیون باشد.

به هر حال آنها متفاوت از پلیمرهای محلول کار می کنند و ویژگیهای ماده فعال سطحی ندارند که باعث تولید سطح های بالای کف بشوند.

پلیمرهای امولسیون گروه رایج مهم آهارهای سطحی در اروپا بوده اند و بطور افزایش در آمریکای شمالی استفاده می شوند و بازارهای دیگر با اهداف بالا کاغذ تولید می کنند.

دسته دیگر پلیمرهای مصنوعی استفاده شده بعنوان آهار سطحی با شیمی پلی اورتان پایه ریزی می شود.

این مواد ریز پراکنده هایی با ذرات آهار کوچکتر از nm 10 هستند.

آنها پلیمرهایی با وزن مولکولی پایین هستند که به گروههای آبگریز وصل می شوند.

تغییرات زیادی می تواند در شیمی سیستم شامل وظیفه و پخش گروههای آبگریز ساخته شود اما آنها ویژگیهای سطحی آبگریز بالایی می آفرینند.

رفتار ریزپراکنده ها بیشتر شامل شبیه پلیمرهای محلول است تا امولسیون ها.

7.2.4 مواد شیمیایی خاص گوناگون یک نمونه مواد شیمیایی دیگر وجود دارند که در سطح به کاربرده میشوند.

اینها در یک دسته ویژه مواد شیمیای جور در نمی آیند ولی شامل مواد شیمیایی مثل کربنات زیرکونیوم آمونیوم، ترکیبات فلوئوری هستند.

استفاده این مواد محدود به کاربردهای خاص می شود.

جای plate 5,plate 4, plate 3, plate 2, plate 1 7.3 کارکرد تولیدات اختلافات مهمی در نحوه کارکرد آهارهای سطحی پلیمری مصنوعی وجود دارند، ویژگیهایی را که به کاغذ و مقوا می دهند، و سازگاریشان وخصوصیات جابه جایی.

7.3.1 پلیمرهای محلول اینها پلیمرهای باردار آنیونی هستند و در PH پایین نمی توانند استفاده بشوند زیرا گروههای کربوکسیل ایجاد شده که قابلیت حل شدن در آب پلیمر را فراهم می کنند پروتون دار می شوند و قابلیت حل شدن در آب کاهش می یابد.

با استفاده از یک نوع کاتیون و از طریق مکانیزم پل زدن، پلیمر باردار آنیونی به سطح فیبر آنیونی متصل می شود همراه با امولسیونهای رزین کاتیونی معمولا از آلوم بعنوان یک کاتیون چند ظرفیتی استفاده می شود کربوکسیل موجود در نمک پلیمر را جذب کرده و در نهایت پلیمر به سطح کاغذ بچسبد.

گروههای استایرن آبگریز بطرف بیرون سطح کاغذ جهت می گیرند و آهارزنی طریق کاهش در مقدار cobb و یا افزایش در مقدار HST ارزیابی می شود.

یک نسبت بالای استیرن در کوپلیمر یک پاسخ آهارزنی بالا می دهد.

به اضافه با استفاده گروههای آبگریز، پلیمرهای محلول همچنین توانایی تشکیل لایه نازک را دارند که به تخلخل ورق کاغذ تأثیر می گذارد و می تواند یک افزایش در ضریب اصطکاک در مقایسه با ورق پایه بدهد.

وزن مولکولی پلیمر توانایی آهارزنی و ویژگیهای تشکیل لایه نازک را تحت تأثیر قرار می دهد.

یک افزایش در درجه پلیمریزاسیون آهارزنی را افزایش می دهد و توانایی تشکیل لایه را بهبود می بخشد.

درکوپلیمرهای انیدریداستیرن مالیک وزن مولکولی می تواند همچنین بوسیله تشکیل یک استر با گروه کربونیل از انیدرید مالیک تغییر بکند.

نوع کاتیون استفاده شده برای تشکیل نمک نیز ادعا می شود ویژگیهای پلیمر را تحت تأثیر قرار بدهد.

نمک آمونیوم پاسخ آهاردهی بهتر می دهد زیرا آن آسانتر پخش می شود اما نمک سدیم توانایی تشکیل لایه نازک پلیمرهای پلی اورتان شامل یک وزن مولکولی پلیمری با استحکام طولانی هستند که دم آبگریز دارند.

پلیمر کاتیونی می توان از هر جهت به گروههای آنیونی فیبر بپیوندد ولی پلیمر آنیونی به یک پل کاتیونی نیاز دارد.

این پل عموما بوسیله آلوم نشاسته کاتیونی بکار رفته در پایانه تر تشکیل یافته است.

یک شکل مهم ساختار پلی اورتان گروههای آبگریز است که می تواند روی محور پلی اورتان آنها بچرخد هنگامیکه گرما در خشک ها به کار برود.

گروههای آبگریز روی پلیم با فیبر در صف می شوند و گروههای آبگریز از سطح جهت یابی می کنند، به موجب آن یک درجه بالای آهاردهی نسبت به کوپلیمرهای محلول می دهند.

به هر حال، برخلاف AKD، آهاردهی درخشک کن ها توسعه پیدا می کند، ضریب اصطکاک کاهش پیدا نمی کند و پلیمر با غبار زایی هیدرولیز نمی شود.

ریزپراکنده های پلی اورتان لایه نازک تشکیل نمی دهند ولی یک فرمی فراهم می کنند، سد آبگریز که مقاومت خوب در برابر PH های بالا دارد.

این مناسب می سازد آنها را برای استفاده در کاربردهای پوشش دهی یک طرفه که در بخش آینده بحث شده است.

7.4 ویژگیهای کاربری 7.4.1 ویژگیهای کاربری عمومی پرس آهاردهی آخرین فرصت را برای اصلاح کردن خواص شیمیایی کاغذ فراهم می کند و یا آن را برای پوشش دهی آماده می نماید.

خواصی که از طریق آهارزنی سطحی ایجاد می شود بسیار مختلف است و به کاربردهای نهایی مورد انتظار برای کاغذ و مقوا بستگی دارد.

در بعضی موارد خواص فیزیکی و شیمیایی مورد نیاز بطور دقیق تعریف نشده اند و خواص کاربردی نهایی فقط از طریق یک سری آزمونهای تجربی مانند شناورسازی جوهر یا تولید غبار پس از یک دوره طولانی تعیین می گردند.

مهمترین خواص کاربری که آهارزنی سطحی بایستی ارائه کند شامل یک یا چند مورد زیر خواهد بود : افزایش آبگریزی خواص سد کننده یا تشکیل لایه افزایش مقاومت سطح اصلاح خواص اصطکاکی اصلاح خواص نوری کاهش تخلخل ورقه کاغذ در آهارزنی سطحی به طور نرمال یک حمل کننده استفاده می شود، خواص آهار سطحی مورد نظر نیستند و فعل و انفعالاتی اتفاق می افتد.

دو خواص مهم آهار سطحی حساس هستند که آبگریزی و تشکیل سد می باشند.

در بحث قبلی، گروههای آبگریز مهم که عموما در آهارهای سطحی استفاده می شوند اسیدهای چرب با زنجیره طولانی و گروههای فنیل هستند.

اسیدهای چرب با زنجیره طولانی شبیه گروههای آبگریز در AKD پایانه تر می باشد.

آنها همچنین در ریزپراکنده های پلی اورتان حاضر هستند که آنها می توانند بچرخند روی پلیمر و درمیان سطح جهت یابی بکنند که در بخش 7.3.3 توضیح داده شد.

با پلیمرهای محلول و امولسیون گروههای فنیل از کوپلیمرهای استیرن خاصیت آبگریز کنندگی را می گیرند.

در آهارهای با پایه روزین اسید آبیتیک در یک آهارزنی پایانه تر استفاده می شود.

شکل مهم آهار دهی سطحی با پلیمرهای مصنوعی این است که آنها آبگریزی مبرم و آنی با ماندگاری 100% آهار فراهم میکنند.

تشکیل لایه نازک صحیح بوسیله کوپلیمر های شامل گروههای کربوکسیل که قابلیت تشکیل پیوندهای هیدروژنی را دارند توسعه می یابد.

به هر حال، یک نوع لایه نازک می تواند همچنین بوسیله پخش یک پلیمر در سرتاسر سطح معرفی بشود که جاری می شود در بعد از خشک کن ها و یک سد برای نفوذ نفت ها و گریس و دیگر مایعات، که همچنین مهاجرت مواد درونی در ورقه را به سطح محدود می کند.

در پوشش دهی، بیشتر اوقات هدف جلوگیری از مهاجرت چسب یا میکروکپسول ها در ورقه است.

اما آهارهای سطحی با درجات گسترده تقاضاهای کاربردی برای خواص شیمیایی فیزیکی استفاده می شوند.

مثل آبگریزی و تشکیل لایه در توانایی چاپ در کاغذ ظریف، پوشش دهی مایع گریزی و توانایی چسب فوری در الیاف باز یافته 7.4.2 کاغذ ظریف روشن کاغذ ظریف روشن شامل انواع پوشش دار نشده می باشد که معمولا از الیاف نو و بکر ساخته شده است.

یک قسمت بزرگ این قطعه کاغذ قصد بالای کاغذ اداری یا کاغذ کپی است که در یک سلسله کیفیت ها تولید می شود.

شرط های اصلی ورقه ظهور، سفیدی، صافی، توانایی، چاپ، معمولا روی یک عده سیستم های چاپ، و توانایی قابلیت گذر از ماشین های چاپ و فتوکپیها هستند.

این شرط ها در سالهای اخیر نیازهای مهم شده اند با تمایل بسوی سفیدی و صافی کاغذ، افزایش چاپ فورانی مرکب، ورود چاپ سریع و ماشین های کپی کننده و در بعضی انواع معمول سازی الیاف بازیافتی در ورقه.

در بیشتر فعالیتهای ساخت کاغذ نتایج پایانی معمولا یک سازش یا تمایل خواص و آزمایشات به تولید یک نتیجه پایانی قابل پذیرش است.

آهارزنی سطحی به صورت افزایشی در ترکیب با بعضی آهارزنی داخلی برای انجام خواص کاربری صحیح استفاده می شود.

اینها شامل : فتیله گونگی تیره و پرشدگی در چاپ فورانی مرکب ( IJP ) ریزش رنگ به رنگ IJP دانستیه چاپ IJP چسبندگی toner برای کپی کننده ها و چاپ کننده های لیزری کرک زایی و غبار زایی در چاپ افست تغذیه کپی کننده های ورق کاغذ ترکیب کاغذ ظریف از لحاظ پر کننده و نوع فیبر و میزان، آهار داخلی، سیستم ماندگاری و نوع ماشین و غیره گسترده و متنوع است و درباره شرایط مساعد نتیجه کلی گرفتن مشکل است.

یک کاغذ ظریف اروپایی ممکن است شامل : یک مخلوط فیبر کوتاه و بلند، بعضی مواقع شامل اکالیپتوس، آهاردهی قلیایی یا خنثی با AKD یا انیدریدساکسینیک آلکنیل ( ASA ) 15%-20% کربنات کلسیم یا کربنات کلسیم رسوب کننده بعنوان پرکننده عامل سفید کننده فلور سنت ( FBA ) اضافه شده در سطح نشاسته، آهاردهی سطح و کمی نمک اضافه شده در سطح انتخاب استفاده نشاسته غالبا بوسیله قیمت و فراهم بودن آن تعیین می شود.

تبدیل آنزیمی نشاسته ذرت عموما استفاده می شود اگرچه مثالهای کم نشاسته کاتیونی پایین و نشاسته اتوکسیل دار برای استفاده وجود دارند.

زیرا یک عامل سفید ساز فلورسنت ( FBA ) معمولا ترجیح داده می شود تا در مخلوط پرس آهاردهی با یک آهار سطحی آنیونی شامل بشود.

در اروپا پلیمرهای امولسیون اکریلی- استیرن بیشتر رایج هستند در آمریکای شمالی انیدریدمالیک- استیرن یا پلیمرهای محلول استیرن آکریلی استفاده می شوند.

یک آهاردهی نمونه برای یک کاغذ ظریف روشن یک مقدار COBB ( 4.5 ) m-2 و 25-20 یا یک مقدار MST ( 80% انعکاس، 1% اسید فرمیک، جوهر سبز نفتل) s 300-200 است.

اگرچه مثالهایی می تواند برای ورقه های کم آهار و پر آهار پیدا شود.

مقدار MST به اثرهای تیمار سطحی حساس تر است.

آهار سطحی معمولا به میزان کم به خاصیت آهاردهی کمک می کند ولی می تواند یک اثر بزرگ روی توانایی چاپ و توانایی قابلیت گذر داشته باشد.

در دوره های ساخت کاغذ قراردادی بحث درباره آهارهای سطحی مشکل است.

در این دوره ها نیازها و رفتار سیستم های فورانی مرکب و توضیح دادن آنها مشکل ویژه هستند .این سیستم ها شامل یک تعداد بزرگ قطره ریزهای مرکب قلیایی که به سرعت شروع به سوختن در ورقه کاغذ یا سوبسترا می کنند ، است ( یک قطره ریز هر 30 – 20 ) که نقطه تعریف و کیفیت تصویر تعیین می شود .

مرکب ها بر پایه آب هستند ولی شامل یک سری مواد سطحی برای کنترل خیس کردن ، پخش شدن و نفوذ در ورقه هستند .مرکب ها رایجاً دارای رنگ بازی یا رنگ کاتیونی هستند اما مرکب های سیاه در تعداد کمی از سیستم های چاپ کننده هم اکنون استفاده می شوند .

هدف تولید یک تصویر با رنگ های روشن و قوی ( چگالی چاپ بالا ) ، تیزی لبه خوب ( پر شدگی پایین ، فتیله گونگی و پخش رنگ پایین ) حتی توزیع چاپ بطور سنگین ( خال کم ) و مرکب که بطور سریع خشک شود و به ورقه بعدی مرکب دوانی جلوگیری شود ( زمان خشک شدن کوتاه ) و حتی به پشت ورقه منتقل نشود ( عبور از ورقه پایین ) .

مثالهای این تاثیرات در شکل 703 – 701 و Plate 2 –Plate1 نشان داده شده است .

اضافه بر این بیشتر سیستم های چاپ کننده ، فرمولهای مرکب متفاوت دارند تعجب آور نیست که اندازه گیری های مقدار cobb ، HST و تخلخل هوای ورقه موفق نشده اند انجام چاپ فورانی مرکب را پیش بینی بکنند.

فعل و انفعالات چاپ کاغذ به طور آشکار کمپلکس هستند و کاملا بدیهی نیست، که میزان بالای تحقیق و توسعه در پیشرفت برای فهمیدن بهتر آنها است و بهبود کیفیت چاپ در حالت فعلی و سیستم های چاپ جدید که هر سال در بازار ظهور یابد.

کاربرد نشاسته در سطح معمولا به افزایش چگالی چاپ کمک می کند اما برای چاپ مساعد کافی نیست.

یک آهار سطحی مثل یک امولسیون استیرن آکریلی اضافه شده به طور نمونه در 1-kgt5-1 25%-35% امولسیون نمکها روی کاغذ کیفیت چاپ را بوسیه اصلاح تر شدن کاغذ، خواص پهن شدن و جذب بهبود می بخشد.

بین انرژی آزاد سطح و زاویه تماس ورقه ارتباط وجود دارد.

کمی از تجهیزات اخیرا برای اندازه گیری تغییرات دینامیکی در نفوذ، جذب و زاویه تماس معرفی می شود تا اطلاعات بهتر درباره رفتار چاپ فورانی مرکب بدهند از زمانی که آنها می توانند با مرکب ها استفاده بشوند و برای اندازه گیری تغییرات در خواص در دوره های زمانی خیلی کوتاه توانا هستند.

شکل 1-7 شکل 1-7- پر شدگی متن چاپ فورانی مرکب.

(a) تیزی لبه متن تیره خوب و (b) پرشدگی متن شکل 2-7 شکل 2-7 فتیله گونگی متن چاپ فورانی مرکب.

(a) تیزی لبه متن خوب و (b) فتیله گونگی متن شکل 3-7 شکل 3-7- پشت مرئی چاپ فورانی مرکب: (a) پشت موئی نشدن چاپ و (b) پشت مرئی چاپ بد.

تمایل های آینده انتظار می روند شامل سیستم های چاپ فورانی مرکب برای استفاده های اداره ای و کوچک بشوند.

این معنی خواهد داد که زمان خشک کردن کوتاه بحرانی تر خواهد شد.

تلاش های زیادی انجام شده اند شامل یک میزان کم (به طور نمونه 2-gm5-3) رنگدانه در مخلوط پرس آهاردهی تا ظرفیت جذب در سطح و افزایش سرعت خشک کردن را افزایش دهد.

به هر حال، بوسیله این تیمارها نبایستی چگالی چاپ کاهش یابد.

در شروع این بخش، کاغذ اداری بایستی توانا باشد سیستم های چاپ غیر تماس و تماس بخوبی انجام بدهد.

اگر کاغذ توانا نباشد از میان کپی کننده بگذرد یا خواص چسبندگی toner یا چسبندگی نقطه ای و گردی فقیر داشته باشد نمی تواند کیفیت چاپ فورانی مرکب خوب بدهد.

Tonerها گردهای خشک شده ای هستند که شامل چسب و رنگدانه (کربن سیاه) می باشند، اگرچه میزان کمی از مواد شیمیایی خاص نیز وجود دارند که برای سیستم چاپ ویژه می باشند.

Tonerهای سیاه معمولا شامل یک پلیمراستیرن آکریلی و همچنین یک آهار سطحی استیرن آکریل دار هستند زیرا آن شبیه خواص مواد شیمیایی است و معمولا خواص چسبندگی toner را بهبود می دهد.

سه نوع آزمایش رایجا برای ارزیابی چسبندگی toner استفاده می شود.

اولین آزمایش یک نوع آزمایش پوست کنی است که در کاغذ چاپ شده با یک جوهر toner (چاپ لیزری یا کپی کننده) استفاده می شود، یک نوع چسب به مناطق چاپ شده به کار برده می شود و در شرایط کنترل شده پوست کنی می کند.

نسبت چگالی چاپ بعد از پوست کنی چگالی چاپ اصلی، چگالی چاپ باقیمانده (RPD) است، RPD بالا چسبندگی toner بهتر دارد.

در آزمایش دیگر کاغذ چاپ می شود و سپس در یک پاکت نامه گذاشته می شود.

پهنا یا عرض پاکت اشاره به چسبندگی toner دارد: هر چقدر پهنا بالاتر باشد چسبندگی toner پایین تر است.

آزمایش سوم ساییدگی یک سطح کاغذ در یک زمان و اندازه گرفتن میزان برداشتگی toner یا گرد یا کاهش در چگالی چاپ منطقه چاپ شده می باشد.

یک نگرانی چاپ افست انباشتگی گرد و غبار از ورقه کاغذ روی پوشش پلاستیکی چاپ کننده است.

این عمل رضایتبخش نیست.

بعد از چاپ کردن تعدادی از ورقه ها با انباشتگی گرد و غبار ضرورتا بایستی چاپ کننده متوقف شود و پوشش پلاستیکی پاک شود.

پلیمرهای امولسیون استیرن اکریلی و ریز پراکنده های پلی اورتان هر دو گرد و غبار و کرک زایی را کاهش می دهند.

3-4-7- کاغذ پوشش دار و کاغذهای مخصوص کاغذهای مخصوص شامل یک دسته وسیع انواع کاغذ گوناگون می شود که بیشتر اوقات از بازار مناسب برخوردار است.

یک شکل رایج این نوع کاغذ استفاده آهار سطحی با یک حمل کننده در یک طرف ورقه است.

این کارکرد ممکن است با توقف نفوذ ترکیبات مخلوط پوشش دهی گذرنده از میان ورقه باشد.

چنانکه در حالت ریز کپسولهای به کار برده شده در مخلوط پوشش دهی در تولید کاغذ کپی بی کاربن، یا توقف چسب گذرنده به طرف معکوس ورقه در نوع یک طرف پوشش دار، آهارزنی سطحی یک تیمار ترجیحی است زیرا آهار در سطح قرار داده می شود در جایی که مورد نیاز است.

و تاثیر آهارزنی فورا توسعه می یابد، بر خلاف آهار AKD که نیاز به یک زمان برای بهبود یافتن دارد.

این موضوع در فرآیندهای پوشش دهی حین تولید مهم است زیرا عملیات پوشش دهی مستقیما پس از آهارزنی سطحی انجام می گیرد.

در مورد پوشش های با درصد مواد جامد زیاد آهارزنی قبل از عملیات پوشش دهی ضروری است تا از نفوذ آب موجود در ترکیب پوشش دهی به درون کاغذ جلوگیری شود و یک لایه یکنواخت از پوشش روی سطح کاغذ اعمال گردد.

انتخاب آهار سطحی با انجام پوشش دهی خیلی زیاد ارتباط دارد و همچنین با کاربری.

اگر آهارزنی خیلی سخت مورد نیاز است (2-gm10 یک مانع سطح آبگریز بالای پلی اورتانها ممکن است این باشد که چسبندگی چسبنها به ورقه را کاهش می دهد.

اکریلهای استیرن غیر آبگریز هستند و خواص چسبندگی خوبی دارند.

به اضافه ترازهای آهار سطحی در بخش بازار خیلی بزرگ است.

اگر تشخیص ویژه داده بشود برای یک آهار سطحی بالاتر، تراز ممکن است در یک بخش ویژه بازار توجیه بشود.

4-4-7- انواع بازیافتی اینها شامل کاغذ و مقوای ساخته شده از فیبر بازیابی شده می باشد.

به مراتب بزرگترین بخش بازار، بخش مقوای کنگره ای و مقوای لاینر است که فیبر مکانیکی، به طور نمونه فیبرهای کنگره ای کهنه با جوهر زدایی یا یک روش پاک کردن وسیع بازیابی می شوند.

این معنی می دهد که مقوا بیشتر مواقع تحت شرایط آلوده بوسیله تمرکز بالای زباله آنیونی تولید می شود.

در بیشتر موردها ممکن است آهاردهی درونی کاملا بی اثر باشد.

خواص مورد نیاز در این بخش معمولا شامل آبگریزی بلندمدت (عدد کاپ پایین (min30)) چسب پذیری خوب چسبهای گرم، چسبهای سرد یا نوارها قابلیت چاپ رضایت بخش روی بعضی سطحها بوسیله شرایط آنیونی غالب آهارهای سطحی کاتیونی معمولا به علت کارایی آهارزنی عالی استفاده می شوند.

تولیدات امولسیون استیرن آکریلی کاتیونی رایج هستند، بیشتر اوقات با آلوم یا کلرید پلی آلومینیوم استفاده می کنند.

انواع کاغذهای بازیافتی ممکن است همچنین شامل کاغذهای چاپ و تحریر بازیافتی باشد که در آن فیبرها یک مخلوط انواع مکانیکی و شیمیایی هستند و بعضی جوهرزدایی ممکن است انجام بشود.

شخصیت ویژه این نوع سطح بالای نرمه ها در کاغذ یا دوغاب خمیر است و میزان متغیر و نوع پر کننده حاضر است.

در این مورد یک آهار سطحی برای بهبود خواص سطحی اساسی است و یک امولسیون استیرین آکریلی یا پلیمر محلول استیرن – انیدرید مالیک ممکن است استفاده بشود.

5-7- اثرات متقابل و مشکلات ممکن 1-5-7- سازگاری مواد شیمیایی در پرس آهار دهی یک پیش شرط برای کاربرد ماده آهاردهی سطحی در پرس آهارزنی اینست که ماده آهارزنی بایستی برای انجام عملیات مذکور در شرایط مطلوبی باشد.

هنگامیکه آهاری به محلول پرس آهاردهی اضافه می شود بایستی با دیگر مواد شیمیایی حاضر ترکیب بشود و یک مخلوط همگنی ایجاد نماید بدون اینکه باعث جداسازی یا رسوب هر یک از اجزاء محلول گردد.

با وجود این عاقلانه این است که به سازگاری آهار سطحی در محلول پرس آهارزنی بوسیله اضافه کردن آهار به یک نمونه کوچک محلول رسیدگی شود تا اینکه در یک سطح بالاتر توقع داشت که در کارخانه استفاده بشود و هر نشانه رسوب و یا ناهمگنی در مخلوط بعد از چندین دقیقه ماندن ملاحظه شود.

اگر عدم سازگاری وجود داشته باشد بایستی یا شرایط محلول تغییر یابد، یا یک آهار سطحی مناسب انتخاب شود و یا هر دو انجام شود.

خواص محلول پرس آهارزنی که روی سازگاری آهار سطحی تاثیر می گذارند PH و حضور یونهای فلزی هستند.

نمک نشاسته و عامل سفید کننده فلورسانت مواد شیمیایی دیگر حاضر در مخلوط هستند و می توانند در سازگاری و انجام تاثیر بگذارند.

طبیعتاً آهارهای سطحی کاتیونی نمی توانند در PH قلیایی یا با FBAS استفاده بشوند.

به همین نحو تولیدات آتیونی در PH حساس هستند زیرا آنها بایستی نمک آنیونی باقی بمانند اگر آنها مثل یک آهار سطحی کار می کنند، آنها همچنین به حضور نمک حساس هستند.

2-5-7- کف کف می تواند در ابعاد زیاد فرآیند ساخت کاغذ تاثیر بگذارد و آهارزنی سطحی استثناء نیست.

بعضی از محصولات آهارزنی سطحی ذاتا خواص کف زایی دارند.

پلیمرهای محلول ممکن است ملاحظه بشوند همانند صابونهای پلیمرهای و آنها مخصوصا مستعد تولید کف هستند.

با افزایش این آهارهای سطحی یک کف زدا به تانک نشاسته یا بستن به پرس آهارزنی معمولا مهم است.

کف همچنین می تواند در طول فرآیند بازگرداندن انباشته شود، مخصوصا با بعضی از انواع پمپ، یا اگر به محلول بازگردان اجازه داده بشود به تانک نگهداری از یک تراز بالاتر سطح برگردد.

طبیعتاً، مهندس تعداد زیادی از نقاط پتانسیل تولید کف ممکن احتیاط آمیز و با تدبیر است.

3-5-7- آلودگی در سیستم های بسته در کارخانه های کاغذ با حلقه های آب خیلی بسته، آب آلوده از پایانه تر می تواند بخاطر محلول پرس آهاردهی از طریق بازگرداندن محلول نشاسته در پرس آهاردهی عبور کند.

این بیشتر در سیستم های فیبر بازیافتی مورد استفاده مثل کارخانه های ساخت مقوای روکش رایج است.

در این موردها رسانایی در آب برگشتی می تواند از انباشتگی زباله آنیونی استخراج شده از فیبر بازیافتی افزایش یابد.

آهار زنی درونی ممکن است بی اثر باشد و یک آهار سطحی ضروری است.

در بیشتر مواقع یک آهار سطحی کاتیونی توضیح داده می شود بخاطر کارایی آهارزنی بالا، اما با بازگرداندن محلول پرس آهارزنی و آلودگی از پایانه تر کارایی می تواند کاهش یابد.

یک زباله آنیونی مثل کلرید پلی آلومینیوم می تواند سودمند باشد برای کاهش انباشتگی کثافات آنیونی و برقراری آهارزنی سطحی خوب.