行業(yè)動(dòng)態(tài)
紙漿模塑濕部化學(xué)原理與作用
從濕部化學(xué)原理開(kāi)始,借助表面化學(xué)和膠體化學(xué)研究纖維助留,助濾和脫水等形成機(jī)理與過(guò)程,從而使紙漿模塑模具設(shè)計(jì)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(qiáng)的吸附能力,化學(xué)反應(yīng)都發(fā)生在這些顆粒的表面。此外,濕部化學(xué)的反應(yīng)與整個(gè)漿料疏水膠體系統(tǒng)有關(guān),因此在濕部成形過(guò)程中發(fā)生的各種變化,主要涉及到膠體化學(xué)和表面化學(xué)的反應(yīng)。
濕部化學(xué)研究的目的是通過(guò)在漿料中施加填料和助劑來(lái)改變制品的成型過(guò)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(jìn)和改善成型過(guò)程為主,防止產(chǎn)生干擾和減少原料和能源消耗稱之為過(guò)程助劑。
過(guò)程助劑有助留劑,助濾劑,樹脂控制劑,濕強(qiáng)劑,防腐劑和網(wǎng)膜清洗劑等。功能性助劑有:干強(qiáng)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(xì)小纖維表面來(lái)改善濾水性,留著性或增強(qiáng)纖維間的結(jié)合強(qiáng)度。
濕部化學(xué)除研究助劑之外,更主要是研究纖維和細(xì)小纖維的化學(xué)特性,主要表現(xiàn)為吸附性能,潤(rùn)脹性能,離子交換性能,這些性能都受到纖維和細(xì)小纖維比表面積,表面電荷和表面化學(xué)組成的影響。
由于細(xì)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(bào)告確定,細(xì)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(xué)助劑主要是通過(guò)吸附過(guò)程起作用,所以細(xì)小纖維在濕部化學(xué)中起到主要作用。細(xì)小纖維吸附能力是纖維的2至3倍,細(xì)小纖維對(duì)濾水作用也起到主要影響,細(xì)小纖維在配料中占有40~60%的量。因此,細(xì)小纖維的留著對(duì)漿料有效作用是關(guān)鍵。
有些紙漿模塑企業(yè)目前還沒(méi)有注意到濕部化學(xué)研究將直接影響模具設(shè)計(jì)和成型機(jī)操作的重要性,生產(chǎn)線中缺乏對(duì)濕部化學(xué)測(cè)量和控制手段,在模具設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)中更沒(méi)有使用纖維留著率測(cè)定儀。
了解紙漿模塑機(jī)理,掌握濕部化學(xué)的變化規(guī)律,調(diào)整化學(xué)助劑的加入點(diǎn),加入量有利于模具設(shè)計(jì)和成型機(jī)運(yùn)行。沒(méi)有紙漿模塑理論指導(dǎo),設(shè)計(jì)出來(lái)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(huì)影響生產(chǎn)工藝,造成大量材料和能源浪費(fèi)。
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(guān)理論知識(shí),會(huì)影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。生產(chǎn)順利時(shí)不甚了解順利的原因,生產(chǎn)不順利時(shí)很難準(zhǔn)確找出問(wèn)題的所在。學(xué)一些相關(guān)理論知識(shí),知其然也要知其所以然。有助于開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,新設(shè)備和合理的設(shè)計(jì)模具,促進(jìn)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(yán)。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的精品包裝、快餐具和食品包裝都使用原漿紙,對(duì)制品要求很高,研究濕部化學(xué)原理尤為重要。