제지 산업에서는 건조 강도 종이의 기계적 파손 저항성을 결정하는 중요한 지표입니다. 인장 강도, 파열 강도, 인열 강도, 표면 강도를 모두 포함하며, 이 모든 요소는 주로 다음에서 도출됩니다. 섬유 사이의 수소 결합건조지력제는 섬유 간 및 섬유와 충전재 간의 결합력을 강화하는 필수 화학 첨가제입니다. 원료 사용량 최적화(예: 충전재 또는 저비용 섬유 함량 증가), 특정 종이 특성 요건 충족, 최종 제품의 부가가치 증대에 기여합니다.
I. 메커니즘 건조 강도제
건조강도제는 다음과 같은 주요 메커니즘을 통해 작동합니다.
- 수소 결합 강화:
대부분의 건조 강도 강화제에는 섬유 표면에 결합하는 -OH 및 -CONH₂와 같은 작용기가 포함되어 있어 수소 결합의 수와 강도를 증가시킵니다. - 이온 결합:
양이온성 건조 강도제(가장 흔한 유형)는 양전하를 띠고 있어, 음전하를 띤 셀룰로오스와 충전재에 정전기적으로 결합합니다. - 공유 결합:
일부 특수제(예: GPAM)는 셀룰로오스와 안정적인 공유 결합을 형성하거나 건조 중에 자체 가교결합을 형성할 수 있습니다. - 미세구조 수정:
이러한 제제는 미립자 보유력이나 응집 조절을 개선함으로써 종이의 균일성과 기계적 특성에 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
II. 건조강도제의 주요 유형
건조강도제는 일반적으로 다음과 같이 분류됩니다.
A. 천연 중합체 및 변성 전분
- 양이온 전분:
널리 사용됩니다. 양이온성 개질은 섬유에 대한 유지력을 향상시킵니다. 비용 효율적이며 강도와 유지력에 상당한 영향을 미칩니다. - 음이온성/쌍이온성/변성 전분:
특정한 화학적 조건이나 특별한 성능 요구 사항에 적용됩니다. - 식물 검:
양이온성 구아검이나 로커스트빈검과 같은 물질입니다. 고분자량으로 우수한 접착력을 제공하며, 특히 내부 접착력 향상에 효과적입니다. 일반적으로 저용량으로 사용되지만 가격이 더 비쌉니다.
B. 합성 폴리머
- 폴리아크릴아마이드(PAM) 시리즈:
- 양이온성 PAM(C-PAM):
고효율이며, 분자량과 전하를 조절할 수 있습니다. 또한, 유지 및 배출에도 사용됩니다. - 음이온/쌍이온 PAM:
다양한 습윤 조건에 적응하는 데 사용됩니다. - 글리옥실화된 PAM(GPAM):
건조 강도에 더해 일시적인 습윤 강도도 추가합니다.
- 양이온성 PAM(C-PAM):
- 폴리비닐아민(PVAm):
강력한 양이온성으로 복잡한 습부 환경에서 매우 효과적입니다. - 기타 :
변성 셀룰로스(CMC), 폴리비닐알코올(PVA) 등은 특정한 경우에 사용되며, 종종 표면 응용 분야에 사용됩니다.
III. 건조강도제 사용 방법
A. 습식 첨가(주류)
- 일반적으로 두꺼운 재고에 추가됩니다(예: 팬 펌프의 입구).
- 완전한 혼합과 적절한 반응 시간을 보장하고, 고전단 손상(특히 고분자량 PAM의 경우)을 피하십시오.
- 사이징제, 유지 보조제 등 다른 첨가제와 함께 투여 순서를 조정하세요.
B. 표면 크기 조정
- 표면 특성과 전반적인 강도를 개선하기 위해 사이즈 프레스 또는 코팅 단계에서 사용되는 변성 전분 또는 PVA입니다.
C. 스프레이 적용
- 용액은 목표한 적용을 위해 성형 웹이나 프리프레스 섹션에 분사됩니다.
D. 준비 및 용해
- 녹말:
완전한 젤라틴화를 위해서는 정확한 온도와 시간을 조절하여 조리해야 합니다. - 합성 폴리머:
- 분말에는 특수한 용해 시스템이 필요합니다.
- 에멀젼은 사용 전에 활성화해야 합니다.
- 액체는 직접 희석할 수 있습니다.
E. 복용량 참조
- 복용량은 종이 등급, 공급 구성, 강도 목표, 비용 고려 사항에 따라 달라집니다.
- 일반적인 범위:
양이온 전분: 0.5–2.0%
합성 폴리머: 0.05~0.3% (건조 섬유 기준)
IV. 건조강화제가 제지기계 작업에 미치는 영향
A. 형성에 미치는 영향
- 부정적인 영향:
양이온성 및 고분자량 물질로 인한 과도한 응집은 형성 품질을 저하시켜 탁함, 핀홀 및 불균일한 특성을 유발할 수 있습니다. - 잠재적인 긍정적 영향:
미세한 재료의 보유력을 향상시키면 어떤 경우에는 시트의 균일성이 향상될 수 있습니다. - 핵심 과제:
강도 향상과 형성 품질의 균형을 맞춥니다.
B. 탈수에 대한 영향
- 일반적인 문제:
특히 진공 및 프레스 탈수 단계에서 탈수 효율성이 감소합니다. - 원인 :
- 미립자 보유량이 증가하면 수분 보유량도 증가합니다.
- 응집 구조와 수화된 폴리머 사슬이 배수 경로를 막습니다.
- 결과 :
- 더 높은 진공 요구 사항
- 프레스 후 건조도 감소
- 증기 소비량 증가
- 가능한 속도 감소
- 약간의 긍정적 효과:
응집물 형성으로 인해 중력 배수가 처음에는 약간 개선될 수 있습니다. - 핵심 과제:
탈수 저항을 관리하여 기계 효율성과 에너지 제어를 유지합니다.
V. 주요 응용 프로그램 고려 사항 및 시스템 관리
1. 습부 화학 균형
- 충전 제어:
전하 역전을 방지하기 위해 제타 전위와 전도도를 모니터링하세요. 음이온성 폐기물을 효과적으로 관리하세요. - 화학적 호환성:
사이징 및 보존 화학 물질 등 다른 요인과의 간섭을 방지하기 위해 투여 순서를 최적화합니다.
2. 준비 품질
- 전분이나 폴리머의 완전한 활성화와 적절한 용해/젤라틴화를 보장합니다.
3. 혼합 및 전단 관리
- 균일한 분산을 위해 적합한 첨가 지점을 선택하고 중합체 분해나 깨지기 어려운 응집물을 방지합니다.
4. 유지 및 배수 전략
- 건조 강도제의 효과를 습부 최적화에 통합합니다.
5. 미생물 제어
- 미생물이 번식하기 쉬운 전분 용액에는 방부제를 사용하고 위생을 철저히 유지하세요.
6. 점도 관리
- 펌핑성과 혼합성을 높이기 위해 농도를 조절하세요.
