Ключевая роль канифольной эмульсии в производстве бумаги: Принципы применения проклеивателя и советы по его использованию 

Бумага, широко распространенный материал в нашей повседневной жизни, требует специальной обработки для эффективного выполнения своих функций. Одной из важных процедур является проклейка, которая придает бумаге водостойкость, предотвращая растекание чернил, растушевку и деформацию. Одним из наиболее широко используемых и эффективных проклеивающих веществ является канифольная эмульсия, которая играет ключевую роль в повышении долговечности и качества печати на различных сортах бумаги. Понимание того, как она работает и как ее правильно применять, может существенно повысить производительность и эффективность производства.

Канифольная эмульсия: мощное проклеивающее средство

Канифольная эмульсия, получаемая из натуральных сосновых смол, представляет собой молочно-белую жидкость, состоящую из мелкодисперсных частиц канифоли, стабилизированных в воде. Благодаря своим гидрофобным свойствам она хорошо подходит для создания водостойкости бумажных волокон. При нанесении в процессе производства бумаги эти частицы канифоли прилипают к волокнам целлюлозы и образуют защитный слой, который отталкивает влагу. Это покрытие помогает сохранить стабильность размеров бумаги и улучшает ее пригодность для печати.

На практике я обнаружил, что бумага, обработанная высококачественной канифольной эмульсией, устойчива к воздействию влаги во время офсетной печати, что уменьшает смазывание и повышает точность цветопередачи, особенно при высокоскоростной печати.

Научные основы водостойкости

Эффективность канифольной эмульсии заключается в ее способности изменять поверхностную энергию бумажных волокон. Необработанные целлюлозные волокна по своей природе гидрофильны; они естественным образом притягивают воду, что может привести к нежелательному растеканию краски и деформации волокон. Канифоль, обладая гидрофобными свойствами, изменяет это соотношение, снижая сродство волокон к воде. Такое изменение поверхностной энергии позволяет бумаге противостоять влаге и сохранять свою структурную целостность даже во влажных условиях или при печати с большим количеством краски.

Синергетический эффект с сульфатом алюминия

Хотя канифольная эмульсия сама по себе обеспечивает значительные преимущества при проклейке, ее эффективность значительно повышается при использовании вместе с сульфатом алюминия, обычно называемым квасцами. Квасцы действуют как протрава — химическое вещество, улучшающее сцепление, обеспечивая более прочную адгезию между частицами канифоли и отрицательно заряженными волокнами целлюлозы. В результате получается более равномерный и эффективный слой проклеивания по всему листу.

Опыт работы на фабриках показывает, что наличие квасцов может обеспечить хорошую или превосходную влагостойкость, особенно при производстве тонкой бумаги, где даже незначительное растекание может нарушить качество.

Оптимизация взаимодействия квасцов и канифоли

Успех системы канифоль-квасцы зависит от создания правильных условий. Такие факторы, как рН, температура и концентрация обоих компонентов, играют решающую роль. Как правило, слабокислая среда — рН около 4,5—5,5 – способствует образованию нерастворимых комплексов гидроксида алюминия, которые действуют как связующие звенья между канифолью и целлюлозой.

Добиться правильного баланса может быть непросто с технической точки зрения, но, основываясь на лучших отраслевых практиках, мониторинг pH в режиме реального времени и встроенные системы дозирования помогают поддерживать консистенцию. Если pH слишком сильно отклоняется от щелочного диапазона, калибровка канифоли становится гораздо менее эффективной.

Распространенные ошибки при нанесении и как их избежать

Хотя использование канифольной эмульсии относительно просто, она не застрахована от недосмотра. Некоторые распространенные ошибки могут заметно повлиять на конечное качество бумаги.

1. Чрезмерный или недостаточный размер

Избыток канифоли, известный как чрезмерная проклейка, может препятствовать впитыванию чернил и снижать эластичность бумаги, что может привести к растрескиванию или расслаиванию готового изделия. С другой стороны, использование слишком малого количества (неправильный размер) приводит к снижению водостойкости, что приводит к таким проблемам, как растушевка или миграция чернил.

Важно контролировать эффективную дозировку, адаптированную к каждому сорту бумаги. По моему опыту, регулярное лабораторное тестирование с использованием тестов Кобба на определение размера или проникновение чернил может помочь точно скорректировать дозировки перед полномасштабным производством.

2. Неправильное смешивание и хранение

Эмульсию канифоли следует хранить и обрабатывать в соответствии с рекомендациями поставщика, чтобы сохранить ее стабильность. Воздействие низких температур, длительное нагревание или неправильное перемешивание могут привести к расслоению или разрушению эмульсии, что серьезно ограничивает ее эффективность.

На некоторых предприятиях, с которыми я работал, специальные емкости для смешивания с плавным и непрерывным перемешиванием помогли продлить срок хранения и обеспечить стабильное качество эмульсии в течение всех производственных смен.

3.Пренебрежительное отношение к качеству воды

Технологическая вода, используемая при производстве бумаги, существенно влияет на качество проклеивания. Высокое содержание минеральных веществ или некоторых органических загрязнений может препятствовать взаимодействию канифоли и квасцов, влияя на адгезию и, в конечном счете, на водостойкость.

Регулярное проведение анализа качества воды, особенно контроль жесткости и электропроводности, может предотвратить непредвиденные несоответствия. На фабриках, расположенных в регионах с жесткой водой, системы предварительной обработки, такие как умягчители или обратный осмос, могут значительно улучшить результаты.

Эмульсия канифоли для различных сортов бумаги

Для разных типов бумаги требуются разные уровни проклейки. Например, бумага для письма или печати требует более высокой степени водостойкости для использования с перьевыми ручками и струйной печатью, в то время как для упаковочного картона может потребоваться умеренная степень проклейки, в большей степени ориентированная на прочность конструкции и влагостойкость. Подбирая дозировки канифоли и квасцов в соответствии с конкретными требованиями к сорту бумаги, производители могут избежать ненужных затрат и снижения производительности.

Например, одна коммерческая типография, с которой я сотрудничал, сообщила о сокращении расхода чернил почти на 20% после точной настройки размера канифоли, чтобы предотвратить растекание краски по покрытию.

Канифольная эмульсия является краеугольным камнем эффективного производства бумаги, обеспечивая долговечность, точность печати и водостойкость. Понимая ее фундаментальные принципы, добиваясь максимального эффекта синергии с квасцами и избегая ошибок, которых можно избежать, производители бумаги могут отлаживать свои процессы и выпускать продукцию неизменно высокого качества. Уделяя внимание деталям и постоянно оптимизируя их, производители могут полностью раскрыть потенциал этого универсального проклеивающего агента.