Практическое руководство по проклейке бумаги с канифольной эмульсией: Полный процесс от подготовки до нанесения 

Проклейка бумаги играет ключевую роль в контроле впитываемости жидкости, предотвращении растекания чернил и достижении желаемого качества печати. Канифольная эмульсия, широко применяемая в качестве проклеивающего средства, обеспечивает отличные эксплуатационные характеристики и остается экономичной, что делает ее одним из основных компонентов при производстве бумаги. В этом руководстве представлен практический подход к калибровке бумаги с канифольной эмульсией, начиная с подготовки и заканчивая оценкой производительности. Независимо от того, управляете ли вы машиной на фабрике или разрабатываете новый сорт бумаги в лаборатории, освоение этого процесса является ключом к получению бумаги неизменно высокого качества.

Приготовление канифольной эмульсии

Правильное приготовление канифольной эмульсии закладывает основу для эффективной калибровки. Успех здесь зависит от правильных компонентов, стабильного взаимодействия и контроля на каждом этапе процесса.

1.Понимание компонентов канифольной эмульсии

Канифольная эмульсия изготавливается из канифоли — натуральной смолы, получаемой из сосновых деревьев, — эмульгированной в воде со стабилизатором. По моему опыту, качество канифоли (независимо от того, обогащена она или нет) и тип эмульгатора могут существенно повлиять на производительность в последующем процессе, особенно с точки зрения стабильности эмульсии при хранении и консистенции нанесения.

2.Этапы приготовления эмульсии

Стандартный процесс включает расплавление канифоли, добавление эмульгатора и медленное растворение расплавленной смеси в воде при тщательно контролируемой температуре и перемешивании. Согласно испытаниям на заводе, поддержание температуры воды в пределах 85-90°C перед эмульгированием способствует мелкому распределению частиц по размерам и стабильности эмульсии с течением времени.

3.Факторы, влияющие на стабильность эмульсии

На стабильность эмульсии влияют различные факторы: резкие перепады температуры, отклонения рН и микропримеси загрязняющих веществ – все это может дестабилизировать эмульсию. Я видел операции, где даже незначительные колебания рН (особенно слишком щелочные) приводили к преждевременной коагуляции. Поддержание слабокислой среды (рН ~4-5), как правило, способствует долговечности эмульсии.

Оптимальный температурный режим бумагоделательной машины

Контроль температуры часто определяет разницу между бумагой разного формата и бумагой хорошего формата. Регулирование температуры в каждой секции машины обеспечивает правильное взаимодействие канифоли с волокнами целлюлозы.

1.Влияние температуры на свойства канифольной эмульсии

Повышенные температуры способствуют проникновению канифоли и ее распределению по волокнистой матрице. Однако превышение рекомендованных пределов, особенно в прессовой секции, может привести к частичной коагуляции или дестабилизации, особенно если используются средства для удержания. Необходимо соблюдать баланс между текучестью и адгезией.

2.Контроль температуры в различных секциях бумагоделательной машины

Каждая секция бумагоделательной машины — от загрузочного ящика до пресса — требует своих собственных температурных условий. Например, секция формования обычно работает при температуре 40-50°C; поддержание постоянной температуры предотвращает образование эмульсии. На одном предприятии простое снижение разницы температур в первом прессовом валке на 3°C уменьшило разницу в размерах почти на 15%.

3.Практические советы по оптимизации температуры

Устанавливайте надежные встроенные датчики температуры на ключевых этапах и рассмотрите возможность интеграции автоматизированных контуров управления. Кроме того, регулярно проводите калибровку этих датчиков, поскольку отклонение может привести к незаметным изменениям в процессе. Удивительно, как часто проблемы с производительностью связаны с несоответствием температуры.

Тестирование по методу Кобба и оценка производительности

Важно оценить, насколько эффективно работает канифольная эмульсия. Тест Кобба остается надежным и простым методом количественной оценки эффективности калибровки, особенно при проверке качества продукции в режиме реального времени.

1. Что такое тест Кобба

Этот тест позволяет определить, сколько воды впитывает образец бумаги в стандартных условиях. Более низкое значение коэффициента Кобба указывает на более высокую стойкость к воздействию жидкости, что особенно важно для упаковочной бумаги или чувствительных к чернилам материалов, таких как офсетная печать.

2.Проведение теста Кобба

Во время тестирования предварительно взвешенный образец бумаги выдерживается в воде в течение определенного периода времени (обычно 60 секунд для бумаги большого формата). После удаления избытка воды с помощью промокания и повторного взвешивания увеличение веса дает значение Кобба. На многих заводах, с которыми я работал, постоянное кондиционирование образцов (23°C и относительная влажность 50%) значительно повысило надежность результатов.

3.Интерпретация результатов по шкале Кобба

Результаты обычно выражаются в г/м2. Например, целевой показатель Кобба для определения размера может быть следующим

4.Корреляция между стоимостью Cobb и производительностью бумаги

Существует прямая взаимосвязь: более низкие значения Cobb означают более высокую стойкость к проникновению чернил или влаги. На упаковочных линиях, особенно для бумаги, контактирующей с пищевыми продуктами, оптимизация плотности Cobb примерно на 20-25 г/м2 может помочь соответствовать нормативным стандартам влагостойкости, сохраняя при этом приемлемую пригодность для печати.

Взаимодействие канифоли и сульфата квасцов

Проклеивание канифольной эмульсии часто улучшается с помощью сульфата квасцов, обычно называемого квасцами для бумагоделательной промышленности. Правильное взаимодействие имеет основополагающее значение для обеспечения эффекта удержания и проклеивания.

1.Роль сульфата квасцов в проклеивании канифоли

Сульфат квасцов действует как фиксатор, помогая канифоли прилипать к поверхности волокон за счет ионного сшивания. Он, по сути, “фиксирует” канифоль на месте. Это особенно важно в кислых средах с рН, где проблемы с удержанием могут снизить эффективность.

2.Оптимизация соотношения канифоли и сульфата квасцов

Универсального соотношения не существует — часто требуется тестирование в небольших масштабах. Например, в системах с нейтральным рН или там, где используются синтетические удерживающие добавки, слишком большое количество квасцов может привести к образованию отложений или вмешательству в другие процессы. Типичные соотношения варьируются от 1:1 до 1:2 (канифоль: квасцы по активной массе), но важно учитывать рН, химический состав воды и тип волокна. Я заметил заметное улучшение качества бумаги на крафт-основе после тонкой настройки добавления квасцов всего на 3%.

Для достижения эффективной калибровки канифольной эмульсии требуется внимание к деталям на каждом этапе — от составления рецептуры до окончательного тестирования. Понимание взаимодействия компонентов, поддержание стабильных температур обработки и использование методов тестирования, таких как тест Кобба, помогают быстро выявить и устранить любые недостатки в калибровке. Независимо от того, является ли ваша конечная цель превосходной печатаемостью или влагозащитными свойствами, оптимизированный процесс проклейки канифолью является ключом к получению высококачественных бумажных изделий.