آیا کاربرد نشاسته در صنعت کاغذ را می دانید؟

در صنعت کاغذ، علاوه بر نشاسته اصلی، معمولاً از نشاسته اصلاح شده شیمیایی مانند نشاسته اکسیده، نشاسته کاتیونی و نشاسته استری نیز استفاده می شود.

نشاسته اکسید شده، یک نشاسته معمولی اصلاح شده، دارای رنگ سفید است، به راحتی ژلاتینه می شود، و ویسکوزیته خمیر پایدار است، با شفافیت خوب و خاصیت تشکیل فیلم. این نشاسته با اکسیدان هیپوکلریت سدیم تصفیه می شود تا پلیمریزه شود و پراکندگی با ویسکوزیته کم ایجاد شود که برای بهبود پایداری آن، گروه های کربونیل و کربوکسیل را معرفی می کند. نشاسته اکسید شده معمولاً برای اندازه گیری سطح استفاده می شود.

نشاسته کاتیونی محصول واکنش با معرف های کاتیونی است که عمدتاً روی گروه های هیدروکسیل فعال در موقعیت های 2، 3 و 6 واحد گلوکز رخ ​​می دهد. درجه دناتوره شدن با درجه جانشینی (DS) با حداکثر درجه جانشینی نظری 3 اندازه گیری می شود. نشاسته کاتیونی رایج در صنعت کاغذ دارای درجه جایگزینی نسبتاً کمی است که معمولاً بین 0.03 و 0.04 است. اگرچه محصولات نشاسته ای کاتیونی با جایگزینی بالا با قیمت های بالاتر در بازار وجود دارد، اما کاربرد آنها محدود است. نشاسته کاتیونی معمولی نشاسته کاتیونی آمونیوم چهارتایی است که معمولاً برای افزودن انتهای مرطوب (پالپ) استفاده می شود.

فرمول مولکولی نشاسته کاتیونی آمونیوم چهارتایی C6H11N (CH3) 3 است و ساختار مولکولی منحصر به فرد آن دارای خواص فیزیکی و شیمیایی عالی است. در صنعت کاغذ، نشاسته کاتیونی آمونیوم چهارتایی اغلب به عنوان یک افزودنی خیس استفاده می شود، که می تواند به طور موثر استحکام و حفظ الیاف کاغذ را بهبود بخشد، در حالی که سرعت خودرو را افزایش داده و تعداد شکستن کاغذ را کاهش می دهد و در نتیجه ظرفیت تولید را بهبود می بخشد. علاوه بر این، همچنین می‌تواند با مشتقات آنیونی مانند مونو استرهای فسفات نشاسته برای بهینه‌سازی بیشتر خواص کاغذ تعامل داشته باشد.

از طرفی نشاسته استری شده مورد استفاده در صنعت کاغذسازی به ویژه نشاسته فسفاته نیز نقش مهمی ایفا می کند. اسید فسفریک می‌تواند با گروه‌های هیدروکسیل موجود در مولکول‌های نشاسته واکنش داده و مونو استرها، دی استرها و تری‌استرهای اسید فسفریک را تشکیل دهد که در میان آن‌ها مونو استرهای اسید فسفریک بیشترین استفاده را دارند. این مشتق آنیونی به طور قابل توجهی ویسکوزیته، شفافیت و پایداری خمیر را بهبود می بخشد. در فرمولاسیون پوشش، نشاسته فسفات می تواند جایگزین چسب های با قیمت بالاتر مانند لاتکس استایرن بوتادین شود و به بهبود دوگانه در مزایای اقتصادی و عملکرد زیست محیطی دست یابد.

به طور خلاصه، نشاسته به طور گسترده در صنعت کاغذ استفاده می شود و ضروری است. خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد آن به طور قابل توجهی عملکرد کاغذ را بهبود می بخشد و در عین حال به بهبود راندمان تولید و کاهش هزینه ها نیز کمک می کند.

در صنعت کاغذ، افزودن نشاسته به انتهای مرطوب (خمیر کاغذ) یک مرحله کلیدی است. به طور کلی، نشاسته کاتیونی نشاسته پایان مرطوب ترجیحی است، به ویژه به طور گسترده در فرآیند تولید کاغذ فرهنگی و کاغذ بسته بندی استفاده می شود. در برخی از سیستم های پیچیده، گاهی اوقات از نشاسته آمفوتریک نیز استفاده می شود.

با این حال، کارایی نشاسته انتهایی مرطوب تنها تحت تأثیر منابع نشاسته، تکنیک‌های اصلاح و دسته‌های تولیدی نیست. اثربخشی این امر ارتباط نزدیکی با عوامل متعددی دارد، مانند انتخاب دقیق موقعیت‌های لکه نشاسته انتهایی مرطوب، تداخل سایر مواد در شیمی انتهای مرطوب، کیفیت و ترکیب خمیر، و شرایط عملیاتی سیستم‌های خمیرسازی و ماشین کاغذ. اثر ترکیبی این عوامل به طور مستقیم بر عملکرد نشاسته انتهایی مرطوب در فرآیند کاغذسازی تأثیر می گذارد.

پاشش بین لایه

به منظور افزایش چسبندگی بین لایه ای مقوای چند لایه، بسیاری از شرکت های تولید مقوا استفاده از نشاسته اصلی را برای پاشش بین لایه ای انتخاب می کنند. این عملیات سمپاشی معمولاً در مکان‌های زیر انجام می‌شود و مقدار مصرف خاص با توجه به نیاز واقعی، معمولاً حدود 1 گرم در متر مربع تعیین می‌شود.

برنامه اندازه گیری سطح

سایز سطحی فرآیندی است که به طور یکنواخت یک عامل اندازه‌گیری را روی سطح کاغذ اعمال می‌کند تا چسبندگی بین الیاف و بدنه کاغذ را افزایش دهد و یک لایه نازک پیوسته را تشکیل دهد. در صنعت کاغذ، عامل اندازه‌گیری رایج، نشاسته اصلاح‌شده است که بخش زیادی از کل نشاسته مورد استفاده در کاغذسازی را تشکیل می‌دهد.

روش افزودن نشاسته چسب سطحی

در فرآیند کاغذسازی، اندازه‌گیری سطح را می‌توان از طریق روش‌های مختلف اندازه‌گیری و پرس انجام داد که از جمله رایج‌ترین آنها می‌توان به اندازه‌گیری غوطه‌وری و اندازه‌گیری و پرس میله‌های اندازه‌گیری اشاره کرد. این دو روش هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند و برای الزامات عملکرد متفاوت محصول مناسب هستند. به طور کلی، مقدار نشاسته اعمال شده بر روی سطح کاغذ فرهنگی در حدود 1-2 گرم در متر مربع کنترل می شود تا از عملکرد و کیفیت کاغذ اطمینان حاصل شود.

روش پرس اندازه خیساندن

در فرآیند کاغذسازی، پرس سایز خیساندنی یک روش رایج اندازه‌گیری است. اصل این است که کاغذ را از محلول حاوی نشاسته چسب سطحی عبور دهید تا نشاسته به طور یکنواخت سطح کاغذ را بپوشاند. با کنترل زمان خیساندن و غلظت نشاسته می توان به کنترل دقیق خواص سطحی کاغذ دست یافت. این روش اعمال اندازه برای انواع مختلف کاغذ مناسب است و می تواند الزامات عملکرد محصول مختلف را برآورده کند.

روش پرس اندازه میله اندازه گیری

در فرآیند کاغذسازی، پرس اندازه میله های اندازه گیری یک مرحله فنی مهم است. هسته اصلی آن این است که به طور یکنواخت محلولی حاوی نشاسته اندازه‌گیری سطح را از طریق اندازه‌گیری دقیق روی کاغذ بمالید، در نتیجه کنترل دقیقی بر روی خواص سطحی کاغذ حاصل می‌شود. این روش اعمال اندازه نه تنها برای انواع مختلف کاغذ مناسب است، بلکه الزامات عملکرد متنوع محصول را نیز برآورده می کند.