泡沫整理是近来才开发的一种整理加工新技术,它借助于泡沫的作用把各种整理剂均匀地涂敷在纸页的表面。典型的泡沫整理溶液含水量仅5%~10%,而空气含量为90%~95%,因此,大大地减少了纸页上所需溶液的含水量,缩短了干燥时间,节省了能源消耗。目前,该项整理技术已成功地应用于纸页的防火阻燃、拒水、增白、染色及香纸加工等。
1 泡沫整理原理
1.1 发泡的机理
当液膜包围气体时,则形成“泡”。所谓泡沫是由大量气体分散在少量的液体中,形成微泡的聚集体,并以液体薄膜相互隔离。纯溶液并不能起泡,当液体中含有具有一定性能的表面活性剂,即发泡剂时,溶液才能形成泡沫。发泡剂具有表面性,能使成泡后的液膜有一定的弹性和保护作用,从而使泡沫具有一定的稳定性。同时,形成泡沫还需要一个使气体能够进入液膜中形成泡沫的机械作用(如鼓泡、搅拌等)。当在发泡剂溶液中通入空气,就会在气泡的界面上形成吸附层。如果上升的气泡冲破了发泡剂的溶液和空气界面层,则气泡会被一种双分子包围,形成一种泡沫夹层(液体泡膜)。
1.2 发泡剂具备的条件
(1)发泡容易,并能产生既快又均匀的润湿作用,还能根据浓度的不同,赋予纸页不同的润湿能力。泡沫形成后很容易稳定。
(2)水质的好坏对发泡倍率没有大的影响,形成的泡沫受温度的影响极小。
(3)与各种不同的整理剂有高度的相溶性,发泡剂的加入对整理剂的性能无影响。
(4)对有色纸的色泽、牢度无影响,对白色纸也不产生泛黄现象。
1.3 发泡剂与稳泡剂
目前,常用的发泡剂有阴离子型和非离子型,其中以十二烷基硫酸钠发泡能力最强,稳泡剂以羟乙基纤维素的效果最好,同时,它还能在纸面上产生强韧的覆膜,起到表面施胶和纸页的增强作用。
2 设备组成及工艺过程
泡沫的施加是依靠施加机完成的,而发泡器则是安装在另一地方,用泵把气泡分散液送到施加机内。当涂敷于纸页表面后,立即消泡,通过这一过程,初始的加工原液才能完全渗透进纸页内部,完成整理加工。过程如下:
网部→压榨→双大缸干燥→泡沫施加机→轧辊和松紧调节器→组缸干燥→压光→卷取
2.1 泡沫整理工艺过程 配制整理剂加工原液→发泡器发泡→对纸面施加泡沫→消泡→整理加工
2.2 泡沫原液处方及工艺条件
2.2.1 加白整理(对绝干量)
增白剂BA 0.4% 渗透剂JFC 0.3% 十二烷基硫酸钠 0.2% 羟乙基纤维素 0.1% 带液率 14%~15%
2.2.2 加香整理(对绝干量)
檀香料 0.2% 交链固着剂 0.1% 渗透剂JFC 0.2% 十二烷基硫酸钠 0.2% 羟乙基纤维素 0.1%
带液率 20%
3 泡沫整理的优点
泡沫整理作用于特种纸加工的新方法,经过多次的实践证明具有以下的优点:
3.1 纸面经过压榨后,带液量低。纸页从轧辊出来进入干燥前的带液量一般在10%~15%,而从表面施胶机出来进入干燥前的带液量为22%~25%。
3.2 进一步提高车速,增加产量。
3.3 可以节约整理剂及助剂,降低生产成本。
3.4 克服了由于浸轧法造成的纸面含糊不均匀的现象,保证了加工质量。
3.5 泡沫整理方法简便,并能进行不同纸种的整理,实用范围广。
3.6 减少用水量,降低环境污染。
采用泡沫整理的加工方法,减少了加工的程序,而且可以适用于各种特种纸的加工要求,降低能耗,可提高经济效益和环境效益。
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