PREMESSA
Gli additivi sono materiali utilizzati per migliorare la carta stessa o per agevolare il processo di fabbricazione della carta.
- Additivi funzionali come coloranti, agenti di collatura interna, adesivi per aumentare la resistenza a umido o a secco e riempitivi vengono utilizzati per migliorare o conferire determinate qualità al prodotto cartaceo e devono essere mantenuti sul foglio per essere efficaci.
- Additivi di controllo come biocidi, coadiuvanti del drenaggio, coadiuvanti della ritenzione, agenti di controllo della pece e antischiuma vengono aggiunti per migliorare il processo di fabbricazione della carta, ma non influiscono direttamente sul prodotto e non vengono necessariamente trattenuti su di esso.
Nota: Molti additivi hanno diversi effetti contemporaneamente. Ad esempio, l'allume è necessario per la collatura della colofonia in condizioni acide, ma funge anche da coadiuvante per il drenaggio e la ritenzione. Entrambi i tipi di additivi vengono aggiunti all'impasto prima della fabbricazione della carta.
2. Dosaggio e pompaggio degli additivi
Gli additivi liquidi sono sostanze chimiche costose che devono essere utilizzate in quantità precise. Pertanto, vengono solitamente dosati nel sistema utilizzando pompe dosatrici a spostamento positivo.
- Utilizzare filtri appropriati (ad esempio, da 10 mesh o più fini) davanti all'ingresso della pompa per evitare di intasare le valvole di ritegno.
- Utilizzare linea di ingresso della pompa (almeno 12 mm / ½ pollice) per additivi con viscosità superiore a 100 cps.
- impiegare un dispositivo di misurazione del flusso per garantire il corretto flusso di ciascun additivo.
Spesso è più efficace pompare a una pressione superiore a quella ambiente; è possibile utilizzare un manometro con un'uscita pressurizzata per fornire una portata qualitativa. Sorprendentemente, molti fornitori di additivi supervisionano l'aggiunta dei loro prodotti e possono persino impostare le portate presso gli stabilimenti, pur non sapendo come il loro prodotto interagisce con altri additivi (sconosciuti) per la parte umida.
3. ADDITIVI FUNZIONALI
3.1 riempitivi
I riempitivi sono pigmenti aggiunti allo stock per opacità e luminosità miglioramenti della carta da stampa.
Proprietà ideali dei riempitivi includono:
- Alta luminosità
- Alto indice di rifrazione (per la dispersione della luce e l'opacità)
- Particelle di piccole dimensioni e uniformi (per una carta più liscia)
- Bassa solubilità in acqua e inerzia
- Basso costo e bassa abrasione
- Basso peso specifico
- Elevati livelli di ritenzione (circa il 50% trattenuto sul foglio)
Materiali di riempimento comuni:
- Carbonato di calcio macinato o precipitato (PCC): Adatto per macchine funzionanti a pH ≥ 7
- Diossido di titanio
- Argilla (caolino)
Nota: I livelli di carica variano dal 10% al 30%. Un'aggiunta maggiore può dare luogo a una carta flaccida a causa della ridotta adesione delle fibre. I caricatori non vengono utilizzati nei cartoni da copertina o nelle carte che richiedono elevata resistenza.
Tabella 4.1 – Proprietà dei riempitivi per carta e dei pigmenti di rivestimento
- Argilla commestibile:
- Economico, estratto da giacimenti naturali
- Luminosità: 80%–92%
- Indice di rifrazione: 1.55
- Peso specifico: ~2.58
- Abrasivo
- Dimensione delle particelle: 40%–90% < 2 µm
- Rappresenta circa il 90% di tutti i riempitivi utilizzati
- Carbonato di calcio (Gesso, Calcare):
- Importante riempitivo moderno
- Forma: Calcite (naturale), PCC (precipitato)
- pH richiesto: ≥ 7.0
- Luminosità: 92%–95%
- Indice di rifrazione: 1.65
- Peso specifico: 2.7–2.85
- Dimensione delle particelle: 0.5–3 µm
- Costo: $ 200–$ 500/tonnellata
- Bassa abrasione
- Il PCC offre un migliore controllo delle dimensioni delle particelle, una maggiore purezza e una carica superficiale regolabile (potenziale zeta)
- Fabbricato da:
- Miscelazione di CaO con acqua → Ca(OH)₂
- Introduzione di CO₂ (ad esempio, dai gas di scarico dei forni da calce) → CaCO₃ (precipitato)
Il PCC ha un coefficiente di dispersione più elevato rispetto al carbonato di calcio macinato, migliorando l'opacità e la luminosità.
