特殊紙の機能性処理の解析
特殊紙の製造では、特有の機能要件を満たすために、{0}}特定の化学添加剤の導入とともにさまざまなプロセスが採用されます-。特殊紙の機能は耐油性、耐水性、難燃性、耐熱性など多岐にわたります。次のセクションでは、これらの機能の実現の背後にある基礎となる原理と方法論を詳しく説明します。
▲ 耐油処理-
1 つ目は耐油処理です。-このプロセスの鍵は、フッ素を含む撥油剤の使用にあります-。これらの忌避剤の主成分は、パーフルオロアルキル置換アミン、第四級アンモニウム塩、アクリル酸塩などのフルオロアルキル化合物-です。-。これらのカチオン性分散液は、製紙中の「ウェットエンド」添加プロセスを介して紙の構造に導入されます。-これらの添加剤は、紙を成形し加熱乾燥した後、紙の繊維上に配列してパーフルオロアルキル鎖が外側に向いた単分子層を形成し、油脂類の浸透を効果的に防ぎます。さらに、アニオン性分散液は、表面含浸または表面サイジング技術を通じて紙に適用できます。これらの方法でも同様に繊維表面に単分子層が形成され、目的の耐油効果が得られます。-
▲ 防水加工-
次は防水処理です。-パラフィン ワックス エマルジョンは、初期段階で比較的低コストの撥水剤です。通常、表面含浸によって紙に塗布されます。-さらに、カチオン性撥水剤は、製紙プロセス中にウェットエンド添加することで利用できます。{6}}ただし、シリコン-ベースの薬剤が最も広く使用されている撥水剤です。同社の水性エマルション製品は、乳化剤を組み込んでポリシロキサンエマルションを作成し、それにナノスケールの二酸化ケイ素を添加することによって配合されています。-この配合により、紙の表面に「蓮の葉効果」が生じ、水滴が転がり落ちやすくなり、効果的な耐水性が得られます。
▲ 難燃処理-
次に、難燃処理について見てみましょう。-難燃剤を紙に組み込むには主に 2 つの方法があります。1 つは、製紙中に水不溶性の固体難燃剤粉末を充填剤としてパルプに添加するものです。--もう 1 つは、含浸プロセスを通じて水溶性難燃剤を紙の構造に導入することです-。これらの難燃剤には、窒素{6}}ベースおよびホウ素-ベースの化合物のほか、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの水不溶性固体粉末-が含まれます。
▲ 耐熱加工と-固着防止/剥離防止特性
最後に、耐熱処理と固着防止/剥離特性について説明します。{0}{1}{1}繊維を保護し、紙の耐熱性を高めるために、化学的に修飾された天然ポリマー-（グルコマンナンと窒素の混合物など）-含有化合物-が、コーティング、含浸、スプレーなどの方法で紙に適用されます。さらに、紙の耐熱性をさらに向上させるために、シリコーン樹脂や高級{8}炭素-鎖ポリオレフィン-などの合成ポリマー樹脂-が使用されています。結晶水を含む金属水酸化物などの熱放散化学物質は、主に紙の繊維を高温から保護するために使用されます。特にシリコーン樹脂は、その Si-O 結合の高い結合エネルギー、安定性、耐熱性と、固有の非粘着性およびバリア特性により、優れた高温保護剤として際立っています。-。
紙に非粘着性およびバリア処理を施すプロセスは非常に重要であり、粘着ラベルや粘着紙など、さまざまな分野の生産に影響を及ぼします。-このプロセスで使用される-離型剤（剥離剤、固着防止剤、離型剤とも呼ばれます）-として知られる化学物質は、紙の表面に緻密な層を形成するように設計されています。この層はバリアとして機能し、接着性ポリマー樹脂の浸透を防ぎ、それによって簡単に剥がすことができます。離型剤にはさまざまな形があります。中でも、シリコーン-ベースの剥離剤は、毒性が低く、表面エネルギーが優れており、紙基材との濡れ性に優れているため、現在最も広く使用されています。これらの薬剤は、溶剤-ベース、エマルジョン-ベース、無溶剤-の配合で入手可能で、付加-、縮合-硬化、または放射線-硬化タイプに分類される架橋反応-を受けます。追加の硬化剥離剤は、硬化の完全性、剥離特性、付着防止能力、コーティング配合設計の柔軟性の点で特に優れた性能を発揮します。{20}}
▲含浸コーティング加工
さらに、含浸コーティングは、紙に耐水性や耐火性などの特殊な特性を与えるために重要な技術です。この目的には、-合成樹脂や合成ラテックスなど-を含む幅広い含浸剤が使用されており、含浸コーティングに使用される原紙の種類も大きく異なります。ただし、使用する紙の特定の種類に関係なく、次の特定の性能基準を満たさなければなりません。
① 原紙は、含浸工程中に破れたり破れたりしないように十分な湿潤強度を備えていなければなりません。したがって、この用途には通常、長繊維木材パルプが選択されます。-
② 原紙は含浸剤の効果的な浸透を促進するために優れた吸収性を示さなければなりません。同時に、原紙の固有の特性を維持するために、通常、サイズ処理は省略されます。さらに、パルプ化、プレス、およびカレンダー加工の程度はすべて比較的低いレベルに維持されます。
次に、さまざまな種類の含浸剤とそれぞれの用途について詳しく見てみましょう。 1 つは、フェノール樹脂やメラミン-ホルムアルデヒド樹脂-などの樹脂-ベースの含浸剤-で、含浸紙に耐水性、耐油性、耐摩耗性、電気絶縁性などのさまざまな特性を与えます。化粧紙や積層複合材などの分野で幅広く利用されています。 2 つ目は、スチレン-ブタジエン ラテックスやネオプレン ラテックス-などのラテックス-ベースの含浸剤-で、紙シートの内部強度と耐摩耗性を向上させ、セキュリティ用紙やベニヤ裏紙などの特殊な用途に適しています。さらに、乾性油やパラフィンワックスなどの油-やパラフィン-ベースの含浸剤-があり、紙に優れた耐水性、耐湿性、高い引張強さ、透明性を与えます。これらは、耐油-、耐水-、防湿-するように設計された包装紙によく使用されます。
含浸プロセス自体に関しては、通常、浅いトレイ浸漬タンクが使用されます。浸漬ローラーとタンクは両方とも腐食を防ぐためにステンレス鋼で作られています。ニップ ローラーはゴム ローラーとクロム-メッキ ローラーで構成されており、圧力設定を調整できます。また、ゴムローラーにはラテックスの表面への付着を防ぐための離型処理が施されています。乾燥セクションに入る前に、含浸紙は乾燥シリンダーに付着するのを防ぐために遠赤外線を使用して予熱されます。-同時に乾燥部の第一シリンダーにも離型処理を施し、紙をスムーズに剥がすことができます。
