Химические вещества для бумаги обозначают группу химикатов, которые используются для производства бумаги или изменяют свойства бумаги. Эти химические вещества можно использовать для изменения бумаги разными способами, включая изменение ее цвета и яркости или повышение ее прочности и водостойкости.
Завод сульфитной целлюлозы, сбрасывающий сточные воды в 1973 годуквасцы | «Сульфат глинозема» | Al 2 (SO 4) 3 .18H 2 O | Для щелочной проклейки вместе с канифолью |
Альбарин | « Натуральный сульфат извести » | CaSO 4 .2H 2 O | строительные материалы. |
Диоксид хлора | диоксид хлора | Cl O 2 | отбеливание целлюлозы |
Хлор | хлор | Cl 2 | отбеливание целлюлозы |
Доломит | Карбонат кальция и магния | CaMg (CO 3) 2 | Наполнитель, Покрытие |
DTPA | Диэтилентриамин пентацетат | C 14 H 33 N 3 O 10 | Используется для хелатирования (удаления переходных металлов из пульпы). |
EDTA | Этилендиаминтетрауксусной кислоты | C 10 H 16 N 2 O 8 | Используется для хелатирования (удаления переходных металлов из пульпы). |
Фермент | Используется для удаления краски | ||
FSA | Формамидин серная кислота или диоксид тиомочевины | CH 4 N 2 SO 2 | Отбеливание после удаления краски |
Гуаровая камедь | Натуральный полимер | Добавка для повышения прочности в сухом состоянии | |
Гипс или минеральный белила или штукатурка | Натуральный сульфат извести | CaSO 4 2H 2 O | Гипсокартон |
Пероксид водорода | Пероксид водорода | Н 2 О 2 | При отбеливании пульпы |
Хлорноватистая кислота | Хлорноватистая кислота | HOCl | При отбеливании пульпы |
Лайм | Окись кальция | Ca О | Восстановление химических веществ, отбеливание в процессе щелочной варки целлюлозы |
Известняк | Карбонат кальция | CaCO 3 | Чтобы сделать осажденный CaCO 3, используется в качестве наполнителя и в покрытии. |
Бисульфит магния | Бисульфит магния | Mg (HSO 3) 2 | Используется при варке сульфитной целлюлозы |
Магнезит | Карбонат магния | MgCO 3 -100% | Наполнитель для сигаретной бумаги |
Лаймовое молоко | Гидроксид кальция | Са (ОН) 2 | Для каустизации зеленого щелока |
Молоко магнезии | Гидроксид магния | Мг (ОН) 2 | |
Кислород | Кислород | O 2 | При отбеливании пульпы |
Озон | Озон | O 3 | При отбеливании пульпы |
Канифоль | Абиетиновая кислота | C 19 H 29 COOH | Размеры |
Канифольное мыло | Абиетат натрия | C 19 H 29 COONa | Размеры |
Соленый пирог | Сульфат натрия | Na 2 SO 4 10H 2 O | Подпитка химического восстановления сульфатной варки целлюлозы (Na 2 SO 4 --- Na 2 S) |
Мыло / жирная кислота | Удаление краски | ||
Бисульфит натрия | Бисульфит натрия | NaHSO 3 | Используется при варке сульфитной целлюлозы |
Кальцинированной соды | Карбонат натрия | Na 2 CO 3 | Подпитка химического восстановления щелочной варки целлюлозы (Na 2 CO 3 + Ca (OH) 2 --- 2NaOH + CaCO 3) |
Алюминат натрия | Алюминат натрия | Na 2 Al 2 O 4 | Используется вместе с квасцами для контроля pH. |
Бисульфит натрия | Бисульфит натрия | NaHSO 3 | Химический компонент варочного раствора кислотного типа, который иногда используется для нейтрализации остаточного хлора в целлюлозе в процессе отбеливания. |
Хлорат натрия | Хлорат натрия | NaClO 3 | Используется для производства диоксида хлора |
Дитионит натрия | Гидросульфит натрия | Na 2 S 2 O 4 | Отбеливание |
Гипохлорит натрия | Гипохлорит натрия | Na O Cl | Отбеливание |
Перекись натрия | Перекись натрия | Na 2 O 2 | Отбеливание |
Силикат натрия | Силикат натрия | Na 2 SiO 3 | При очистке от краски для макулатуры для смачивания, пептизации, диспергирования чернил, стабилизации пероксидами. |
Сульфид натрия | Сульфид натрия | Na 2 S | Активный химикат в крафт-сульфатном варочном щелоке |
Тиосульфат натрия | Тиосульфат натрия | Na 2 S 2 O 3 | Отбеливание |
Триполифосфат натрия | Триполифосфат натрия | Na 5 P 3 O 10 | Диспергатор |
Крахмал | Состоит из единиц глюкозы, связанных между собой кислородными мостиками, называемыми гликозидами. | Добавка для мокрой и сухой концов | |
Сера | Сера | S | Для производства HSO 3 f или бисульфитной варки |
Поверхностно-активное вещество | Используется для удаления краски. Используется в качестве разрыхлителя при производстве распушенной целлюлозы. | ||
Титания | Оксид титана | TiO 2 | Наполнитель для увеличения непрозрачности и яркости бумаги. Используется в покрытии. |
Анатас | Оксид титана | TiO 2 |
Химическая варка целлюлозы включает растворение лигнина для извлечения целлюлозы из древесного волокна. Различные процессы химической варки целлюлозы включают крафт-процесс, который использует каустическую соду и сульфид натрия и является наиболее распространенным; в качестве альтернативы использование сернистой кислоты известно как сульфитный процесс, нейтральный полухимический сульфит обрабатывают как третий процесс, отдельный от сульфита, и варку натриевой целлюлозы, которая является наименее экологически опасной с использованием гидроксида натрия или антрахинона.
Каустическая сода добавляется для увеличения pH в процессе варки волокон. Более высокий pH раствора бумажных волокон приводит к сглаживанию и набуханию волокон, что важно для процесса измельчения волокон.
Обработка мякоти в взбивателе HollanderПри производстве белой бумаги древесную массу отбеливают, чтобы удалить любой цвет из следовых количеств лигнина, которые не были извлечены в процессе химической варки целлюлозы. Существует три основных метода отбеливания:
Большинство типов бумаги должны обладать некоторой водостойкостью для поддержания определенного качества письма и пригодности для печати. До 1980 года обычным способом добавления этого сопротивления было использование канифоли в сочетании с квасцами. Когда бумажная промышленность начала использовать мел вместо фарфоровой глины в качестве наполнителя, химия бумаги была вынуждена перейти на нейтральный процесс. Сегодня в основном используются AKD ( димер алкилкетена ) и ASA ( ангидрид алкенилянтарной кислоты ).
Добавки, повышающие влагопрочность, гарантируют, что бумага сохраняет свою прочность при намокании. Это особенно важно для папиросной бумаги. Химические вещества, обычно используемые для этой цели, включают эпихлоргидрин, меламин, мочевину формальдегид и полиимины. Эти вещества полимеризуются в бумаге и приводят к образованию укрепляющей сети.
Катионный крахмалДля повышения прочности бумаги во влажную целлюлозу в процессе производства добавляют катионный крахмал. Крахмал имеет аналогичную химическую структуру, что и целлюлозное волокно пульпы, а поверхность как крахмала, так и волокна заряжена отрицательно. Добавляя катионный (положительно заряженный) крахмал, волокна могут связываться с крахмалом и, таким образом, также увеличивать межсоединения между волокнами. Положительно заряженная часть крахмала обычно образована катионами четвертичного аммония. Используемые четвертичные соли включают 2,3-эпоксипропилтриметиламмонийхлорид (EPTAC, также известный как или Glytac Quab, GMAC ™) и хлорид (3-хлор-2-гидроксипропил) триметиламмония (CHPTAC, также известный как Quat 188, Quab 188, Reagens ™).
Добавки, повышающие прочность в сухом состоянии, или агенты, повышающие прочность в сухом состоянии, представляют собой химические вещества, улучшающие прочность бумаги в нормальных условиях. Они улучшают прочность бумаги на сжатие, прочность на разрыв, прочность на разрыв и сопротивление расслаиванию. Типичные используемые химические вещества включают производные катионного крахмала и полиакриламида (ПАМ). Эти вещества действуют путем связывания волокон, часто с помощью ионов алюминия в листе бумаги.
Связующие способствуют связыванию частиц пигмента между собой и слоем покрытия бумаги. Связующие представляют собой сферические частицы диаметром менее 1 мкм. Обычными связующими являются сополимер стирола и малеинового ангидрида или сополимер стирола и акрилата. Поверхность химический состав отличается от адсорбции из акриловой кислоты или анионного поверхностно -активного вещества, оба из которых используются для стабилизации дисперсии в воде. Совместные связующие или загустители, как правило, представляют собой водорастворимые полимеры, которые влияют на вязкость цвета бумаги, водоудержание, проклейку и блеск. Некоторые общие примеры - карбоксиметилцеллюлоза (CMC), катионная и анионная гидроксиэтилцеллюлоза (EHEC), модифицированный крахмал и декстрин. Стирол-бутадиеновый латекс, стирол-акрил, декстрин, окисленный крахмал используются в покрытиях для связывания наполнителя с бумагой. Со-связующие вещества представляют собой натуральные продукты, такие как крахмал и КМЦ ( карбоксиметилцеллюлоза ), которые используются вместе с синтетическими связующими, такими как стирол-акрил или стирол-бутадиен. Со-связующие используются для снижения стоимости синтетического связующего и улучшения водоудержания и реологии покрытия.
Связующие сферы, покрытые акриловой кислотой (а) и анионным поверхностно-активным веществом (б). Молекулярная структура катионного крахмала. Повторяющаяся единица крахмала происходит из глюкозы, соединенной гликозидными связями.Минеральные наполнители используются для снижения расхода более дорогих связующих материалов или для улучшения некоторых свойств бумаги. Китайская глина, карбонат кальция, диоксид титана и тальк - обычные минеральные наполнители, используемые в производстве бумаги.
Удерживающий агент добавляется для связывания наполнителей с бумагой. Наполнители, такие как карбонат кальция, обычно имеют слабый поверхностный заряд. Удерживающий агент представляет собой полимер с высоким содержанием катионных положительно заряженных групп. Дополнительной функцией удерживающего агента является ускорение обезвоживания в секции проволоки бумагоделательной машины. Полиэтиленимин и полиакриламид являются примерами химикатов, используемых в этом процессе.
Могут быть добавлены пигменты, поглощающие в желтой и красной части видимого спектра. По мере того как краситель поглощает свет, яркость бумаги будет уменьшаться, в отличие от эффекта оптического осветлителя. Для увеличения белизны часто используют комбинацию пигментов и оптического осветлителя. Чаще всего используются пигменты синего и фиолетового цветов.
Оптический отбеливатель используется для того, чтобы бумага выглядела белее. Оптические осветляющие агенты используют флуоресценцию для поглощения невидимого излучения из ультрафиолетовой части светового спектра и повторного испускания излучения в виде света в видимом синем диапазоне. Таким образом, оптический осветляющий агент создает синий свет, который добавляется к отраженному свету. Дополнительный синий свет смещает желтоватый оттенок, который в противном случае существовал бы в характеристиках отраженного света. Таким образом, увеличивается яркость материала (когда освещение включает ультрафиолетовое излучение).