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泡沫整理是近來才開發的一種整理加工新技術,它借助于泡沫的作用把各種整理劑均勻地涂敷在紙頁的表面。典型的泡沫整理溶液含水量僅5%~10%,而空氣含量為90%~95%,因此,大大地減少了紙頁上所需溶液的含水量,縮短了干燥時間,節省了能源消耗。目前,該項整理技術已成功地應用于紙頁的防火阻燃、拒水、增白、染色及香紙加工等。
1 泡沫整理原理
1.1 發泡的機理
當液膜包圍氣體時,則形成“泡”。所謂泡沫是由大量氣體分散在少量的液體中,形成微泡的聚集體,并以液體薄膜相互隔離。純溶液并不能起泡,當液體中含有具有一定性能的表面活性劑,即發泡劑時,溶液才能形成泡沫。發泡劑具有表面性,能使成泡后的液膜有一定的彈性和保護作用,從而使泡沫具有一定的穩定性。同時,形成泡沫還需要一個使氣體能夠進入液膜中形成泡沫的機械作用(如鼓泡、攪拌等)。當在發泡劑溶液中通入空氣,就會在氣泡的界面上形成吸附層。如果上升的氣泡沖破了發泡劑的溶液和空氣界面層,則氣泡會被一種雙分子包圍,形成一種泡沫夾層(液體泡膜)。
1.2 發泡劑具備的條件
(1)發泡容易,并能產生既快又均勻的潤濕作用,還能根據濃度的不同,賦予紙頁不同的潤濕能力。泡沫形成后很容易穩定。
(2)水質的好壞對發泡倍率沒有大的影響,形成的泡沫受溫度的影響極小。
(3)與各種不同的整理劑有高度的相溶性,發泡劑的加入對整理劑的性能無影響。
(4)對有色紙的色澤、牢度無影響,對白色紙也不產生泛黃現象。
1.3 發泡劑與穩泡劑
目前,常用的發泡劑有陰離子型和非離子型,其中以十二烷基硫酸鈉發泡能力最強,穩泡劑以羥乙基纖維素的效果最好,同時,它還能在紙面上產生強韌的覆膜,起到表面施膠和紙頁的增強作用。
2 設備組成及工藝過程
泡沫的施加是依靠施加機完成的,而發泡器則是安裝在另一地方,用泵把氣泡分散液送到施加機內。當涂敷于紙頁表面后,立即消泡,通過這一過程,初始的加工原液才能完全滲透進紙頁內部,完成整理加工。過程如下:
網部→壓榨→雙大缸干燥→泡沫施加機→軋輥和松緊調節器→組缸干燥→壓光→卷取
2.1 泡沫整理工藝過程 配制整理劑加工原液→發泡器發泡→對紙面施加泡沫→消泡→整理加工
2.2 泡沫原液處方及工藝條件
2.2.1 加白整理(對絕干量)
增白劑BA 0.4% 滲透劑JFC 0.3% 十二烷基硫酸鈉 0.2% 羥乙基纖維素 0.1% 帶液率 14%~15%
2.2.2 加香整理(對絕干量)
檀香料 0.2% 交鏈固著劑 0.1% 滲透劑JFC 0.2% 十二烷基硫酸鈉 0.2% 羥乙基纖維素 0.1%
帶液率 20%
3 泡沫整理的優點
泡沫整理作用于特種紙加工的新方法,經過多次的實踐證明具有以下的優點:
3.1 紙面經過壓榨后,帶液量低。紙頁從軋輥出來進入干燥前的帶液量一般在10%~15%,而從表面施膠機出來進入干燥前的帶液量為22%~25%。
3.2 進一步提高車速,增加產量。
3.3 可以節約整理劑及助劑,降低生產成本。
3.4 克服了由于浸軋法造成的紙面含糊不均勻的現象,保證了加工質量。
3.5 泡沫整理方法簡便,并能進行不同紙種的整理,實用范圍廣。
3.6 減少用水量,降低環境污染。
采用泡沫整理的加工方法,減少了加工的程序,而且可以適用于各種特種紙的加工要求,降低能耗,可提高經濟效益和環境效益。
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