行業(yè)動態(tài)
紙漿模塑濕部化學原理與作用
從濕部化學原理開始,借助表面化學和膠體化學研究纖維助留,助濾和脫水等形成機理與過程,從而使紙漿模塑模具設計更加完善和理性化,提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。
組成漿料的組分除了纖維以外,其余的組分顆粒直徑均在膠體顆粒范圍之內(nèi)(即直徑小于10um)。由于膠體顆粒具有很大的比表面積,所以這些組分具有很強的吸附能力,化學反應都發(fā)生在這些顆粒的表面。此外,濕部化學的反應與整個漿料疏水膠體系統(tǒng)有關,因此在濕部成形過程中發(fā)生的各種變化,主要涉及到膠體化學和表面化學的反應。
濕部化學研究的目的是通過在漿料中施加填料和助劑來改變制品的成型過程和改善制品的質(zhì)量。以提高紙品最終使用性能與質(zhì)量為主要作用的一類助劑稱為功能性助劑;另一類助劑則以促進和改善成型過程為主,防止產(chǎn)生干擾和減少原料和能源消耗稱之為過程助劑。
過程助劑有助留劑,助濾劑,樹脂控制劑,濕強劑,防腐劑和網(wǎng)膜清洗劑等。功能性助劑有:干強劑,防水劑,防油劑,染料,增白劑,柔軟劑等。助劑與添料是以水為橋(介質(zhì)環(huán)境),以離子形式吸附在纖維和細小纖維表面來改善濾水性,留著性或增強纖維間的結合強度。
濕部化學除研究助劑之外,更主要是研究纖維和細小纖維的化學特性,主要表現(xiàn)為吸附性能,潤脹性能,離子交換性能,這些性能都受到纖維和細小纖維比表面積,表面電荷和表面化學組成的影響。
由于細小纖維的體積小,單位質(zhì)量有很大的表面積,據(jù)Marton研究報告確定,細小纖維表面積是纖維的5至8倍,表面積直接影響吸附?;瘜W助劑主要是通過吸附過程起作用,所以細小纖維在濕部化學中起到主要作用。細小纖維吸附能力是纖維的2至3倍,細小纖維對濾水作用也起到主要影響,細小纖維在配料中占有40~60%的量。因此,細小纖維的留著對漿料有效作用是關鍵。
有些紙漿模塑企業(yè)目前還沒有注意到濕部化學研究將直接影響模具設計和成型機操作的重要性,生產(chǎn)線中缺乏對濕部化學測量和控制手段,在模具設計和評價中更沒有使用纖維留著率測定儀。
了解紙漿模塑機理,掌握濕部化學的變化規(guī)律,調(diào)整化學助劑的加入點,加入量有利于模具設計和成型機運行。沒有紙漿模塑理論指導,設計出來的模具是知其然而不知所以然,很難生產(chǎn)好的制品,更重的是會影響生產(chǎn)工藝,造成大量材料和能源浪費。
紙漿模塑行業(yè)異軍突起,發(fā)展很快,逐步趨于成熟。新行業(yè)從業(yè)人員缺乏相關理論知識,會影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。生產(chǎn)順利時不甚了解順利的原因,生產(chǎn)不順利時很難準確找出問題的所在。學一些相關理論知識,知其然也要知其所以然。有助于開發(fā)新產(chǎn)品,新設備和合理的設計模具,促進行業(yè)發(fā)展。
紙漿模塑行業(yè)發(fā)展初期,大部分產(chǎn)品原料都是使用廢紙,制品是先干燥后整形的內(nèi)包裝制品。制品的形位公差、尺寸公差和外表都要求不嚴。近年來發(fā)展起來的精品包裝、快餐具和食品包裝都使用原漿紙,對制品要求很高,研究濕部化學原理尤為重要。
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