Функционалната реализация на специалната хартия по време на производството разчита на специфични процеси и химически добавки. Например, при обработки с масло{1}}репеленти, флуор{2}}съдържащи агенти-като перфлуороалкил-заместени амини, кватернерни амониеви соли и акрилати-се включват в хартията или чрез вътрешно добавяне към целулозата по време на производството на хартия, или чрез техники за повърхностно импрегниране и оразмеряване. По време на последващия етап на нагряване и сушене, тези добавки образуват мономолекулен слой върху хартиените влакна с перфлуороалкилови групи, ориентирани навън, като по този начин ефективно предотвратяват проникването на масло в хартията.
Що се отнася до водоотблъскващи-обработки, парафиновата емулсия е ранен-етап и сравнително евтин-водоотблъскващ-агент, който обикновено се нанася върху хартията чрез повърхностно импрегниране. Силиконите обаче представляват най-широко използвания клас водоотблъскващи-агенти; техните състави на водни емулсии-подсилени чрез добавяне на емулгатори и наноразмерен силициев диоксид-предизвикват „ефект на лотосови листа“ върху повърхността на хартията, което позволява на водните капчици да се търкалят от хартията с лекота.
Третирането-за забавяне на горенето представлява друг важен аспект на производството на специална хартия. Забавителите на горенето могат да бъдат въведени като водо-неразтворими твърди прахове, добавени директно към целулозата по време на производството на хартия, или като водо-разтворими агенти, включени в хартията чрез процеси на импрегниране. След като хартията бъде изсушена и завършена, тези забавители на горенето придават на материала -огнезащитни свойства.
Що се отнася до термо{0}}устойчивите обработки, представянето на хартията при високи-температурни среди се подобрява чрез използването на химически модифицирани естествени полимери-като смеси от глюкоманан и -съдържащи азот съединения-, както и синтетични полимерни смоли, включително силиконови смоли и полиолефини. Сред тях силиконовите смоли демонстрират изключителна производителност; високата енергия на свързване на техните Si-O връзки прави смолата много стабилна и устойчива на разграждане, като по този начин придава изключителна устойчивост на топлина на материала.
Функционална реализация на специална хартия
Масло{0}}репелентно третиране
По време на производството функционалната реализация на специалната хартия разчита на специфични процеси и химически добавки. Например, при обработки с масло{1}}репеленти, флуор{2}}съдържащи агенти-като перфлуороалкил-заместени амини, кватернерни амониеви соли и акрилати-се включват в хартията или чрез вътрешно добавяне към целулозата по време на производството на хартия, или чрез техники за повърхностно импрегниране и оразмеряване. По време на последващия етап на нагряване и сушене, тези добавки образуват мономолекулен слой върху хартиените влакна с перфлуороалкилови групи, ориентирани навън, като по този начин ефективно предотвратяват проникването на масло в хартията.
Хидроизолационна обработка
По същия начин хидроизолационната обработка включва различни процеси и химически агенти. Парафиновата емулсия е хидроизолационен агент на ранен-етап с ниска-цена, който се нанася върху хартия чрез повърхностно импрегниране. Силиконите, от друга страна, са най-широко използваните хидроизолационни средства; техните водни емулсионни продукти-формулирани с емулгатори и наноразмерен силициев диоксид-създават „ефект на лотосови листа“ върху повърхността на хартията, позволявайки на водните капчици да се търкалят с лекота.
Обработка със забавяне на горенето
Третирането със забавяне на горенето е критична стъпка в производството на специални хартии. Забавителите на горенето могат да бъдат въведени като-неразтворими във вода твърди прахове, добавени към целулозата по време на процеса на производство на хартия, или като-водоразтворими агенти, нанесени върху хартията чрез процес на импрегниране. След като хартията бъде изсушена, тези забавители на горенето придават на материала -забавящи горенето свойства.
Термоустойчива обработка
За да се подобри работата на хартията при високи-температурни среди, се използват химикали на базата на естествени и синтетични{1}}полимери, за да се повиши устойчивостта й на топлина. Това включва химически модифицирани естествени полимери-като смеси от глюкоманан и -съдържащи азот съединения-както и синтетични полимерни смоли, като силиконови смоли и полиолефини. Сред тях силиконовите смоли се открояват със своята изключителна топлоустойчивост и незалепващи свойства, приписвани на присъщата стабилност на техните Si-O връзки.
Характеристики на топлоустойчивост и не{0}}залепване/отделяне на хартията
Термоустойчиви агенти
Силиконовите смоли се отличават като устойчиви на топлина-защитни агенти за хартиени влакна. Високата енергия на свързване на техните Si{2}}O връзки прави смолата много стабилна и устойчива на разграждане, като по този начин придава изключителна устойчивост на топлина на материала. Освен това, силиконовите смоли притежават отлични-незалепващи и освобождаващи свойства-характеристика от особено значение при приложения за обработка на хартия.
Незалепващи/освобождаващи агенти
Обработките с незалепващо и освобождаващо покритие представляват основен процес в производството на хартия. Тези обработки се използват предимно в производството на самозалепващи се хартии за етикети, чувствителни на натиск-залепващи се хартии, композитни освобождаващи хартии за декоративни материали, освобождаващи хартии за синтетична кожа и отделящи хартии за медицински диагностични устройства, наред с други. Чрез тези обработки хартията придобива необходимите незалепващи и отделящи способности, за да отговори на разнообразните изисквания на различни приложения. По-специално освобождаващите-агенти на основата на силикон са широко разпространени за незалепващи обработки поради присъщата им химическа стабилност.
Процес на импрегниране и нанасяне на покритие
Изисквания за основна хартия
В процеса на импрегниране и нанасяне на покритие основната хартия трябва да притежава достатъчна якост на мокро, за да предотврати счупване или разкъсване по време на етапа на импрегниране; следователно обикновено се избира дълго{0}}влакнеста дървесна маса. Хартията-основа трябва да има отлична абсорбираща способност, за да осигури цялостно поемане на импрегниращия агент; освен това, той се оставя без размер и степените на пулпиране, пресоване и каландриране се поддържат относително ниски.
Видове и приложения на импрегниращите агенти
Импрегниращите агенти се предлагат в голямо разнообразие, включително смоли, латекси, масла и парафинови восъци. Различните агенти придават специфични свойства, което ги прави подходящи за различни хартиени приложения. Например, базираните на смола импрегниращи агенти-като фенолни смоли и меламин-формалдехидни смоли-придават на хартията характеристики като водоустойчивост, маслоустойчивост, устойчивост на абразия и електрическа изолация, което ги прави идеални за декоративни хартии и ламинирани композитни хартии. Импрегниращите-агенти на базата на латекс-като стирен-бутадиен латекс и неопренов латекс-увеличават вътрешната здравина и устойчивостта на абразия на хартиения лист, като намират приложение в специализирани хартии за сигурност и хартии за подложка от дървен фурнир. Масло{12}} и парафин-импрегниращи агенти, обратно, предлагат отлична водоустойчивост, устойчивост на влага и прозрачност, което ги прави подходящи за устойчиви на масло-, водо-и влаго{16}}опаковъчни хартии.
Процесно оборудване
В процеса на импрегниране и нанасяне на покритие ключовите компоненти на оборудването включват резервоара за импрегниране, секцията на сушилния цилиндър и изстискващите ролки. Както ролките за импрегниране, така и резервоарът са изработени от неръждаема стомана, за да осигурят устойчивост на ръжда и издръжливост. Сглобката на притискащата ролка се състои от гумена ролка и хромирана-ролка; налягането между тях е регулируемо, а гумената ролка изисква освобождаваща обработка, за да се предотврати прилепването на латекса към нейната повърхност. Обичайното оборудване, което се използва в процеса на импрегниране-като плитки-резервоари за импрегниране на тигани и сушилни цилиндри-трябва да бъде проектирано с оглед на издръжливостта и-незалепващите свойства, за да се осигури удължен експлоатационен живот.