Introduction : La nécessité du double dimensionnement dans les emballages modernes
Dans le monde du papier et du carton d'emballage, il est crucial de trouver le juste équilibre entre résistance, imprimabilité et résistance à l'eau. Les méthodes d'encollage traditionnelles privilégient souvent l'encollage interne ou l'encollage en surface. Cependant, ces dernières années, une approche d'encollage double, combinant encollage interne et en surface, a gagné en popularité grâce à ses performances supérieures. Cet article explore la complémentarité de ces deux systèmes pour améliorer les propriétés du papier d'emballage.
Dimensionnement interne avec AKD: Une base de résistance à l'eau
L'encollage interne implique principalement l'ajout d'alkylcétène dimère (AKD) lors du traitement humide. L'AKD réagit avec les fibres de cellulose, formant des liaisons ester hydrophobes qui réduisent l'absorption d'eau du papier. Ses principaux avantages sont les suivants :
- Stabilité dimensionnelle améliorée
- Meilleure tenue de l'encre
- Résistance à la pénétration du liquide dans toute la feuille
Conseil de processus : L'AKD doit être ajouté au réservoir de haut niveau ou au coffre de mélange avec un temps de rétention suffisant (≥ 15 min) et utilisé avec des aides à la rétention comme le CPAM pour améliorer l'efficacité.
Dimensionnement de surface:Création d'une couche barrière fonctionnelle
Le collage de surface est généralement effectué pendant l'étape de finition du papier en appliquant un mince film de solution de collage, souvent à base d'amidon oxydé, de résine PAE ou de polymères synthétiques, sur la surface du papier.
Les avantages comprennent:
- Résistance de surface et qualité d'impression améliorées
- Réduction du duvet et des peluches en surface
- Résistance améliorée à l'absorption des bords et au remouillage
Note importante: Pour le papier d'emballage nécessitant une résistance à la vapeur d'eau (par exemple, les emballages alimentaires), l'utilisation d'un agent d'encollage de surface avec une granulométrie ≤ 0.2 μm garantit un revêtement dense et uniforme.
Synergie entre le dimensionnement interne et le dimensionnement de surface
Utilisés ensemble, les encollages interne et de surface créent un effet synergique qui améliore à la fois la structure interne et la barrière superficielle de la plaque. Les principaux avantages sont les suivants :
| Fonctionnalité | Dimensionnement interne | Dimensionnement de surface | Système combiné |
|---|---|---|---|
| Fonction principale | Liaison hydrophobe à l'intérieur des fibres | Formation de film superficiel | Résistance totale à l'eau |
| Exigence de séchage | ≥24h de durcissement | Fixation instantanée ≥ 95 °C | Efficace sous séchage optimisé |
| Problèmes typiques | Dimensionnement erroné si séchage trop faible | Dimensionnement inégal si dilution/pression instable | Performances équilibrées une fois optimisées |
L’utilisation d’une stratégie de double dimensionnement peut également réduire la consommation totale de produits chimiques de 20 à 30 % tout en améliorant les performances.
Suggestions d'optimisation des processus
Pour maximiser les avantages d’un système de double dimensionnement, tenez compte des conseils suivants :
- Profil de séchage : Inclure un segment de durcissement rapide à ≥ 110 °C pendant au moins 3 minutes.
- Contrôle du pH : Maintenez le pH de la suspension entre 7.5 et 8.5 pour éviter l’hydrolyse de l’AKD.
- Gestion de la taille des particules : Utiliser des émulsifiants à cisaillement élevé (par exemple, de type SDH) pour maintenir la taille de surface des particules ≤ 0.15 μm.
- Système de rétention : Utilisez une double rétention (amidon cationique + CPAM) pour retenir efficacement les deux agents d'encollage.
Conclusion : une approche plus intelligente du papier fonctionnel
En exploitant les atouts des agents d'encollage interne et de surface AKD, les producteurs de papier d'emballage peuvent développer des produits répondant à des conditions d'utilisation finales exigeantes, comme les emballages alimentaires, les films industriels ou les cartons de transport. Le double encollage n'est pas seulement une amélioration technique ; c'est une évolution stratégique vers la performance, l'efficacité et la durabilité.
