行业动态

纸浆模塑湿部化学原理与作用

        从湿部化学原理开始,借助表面化学和胶体化学研究纤维助留,助滤和脱水等形成机理与过程,从而使纸浆模塑模具设计更加完善和理性化,提高产品质量和降低成本。

        组成浆料的组分除了纤维以外,其余的组分颗粒直径均在胶体颗粒范围之内(即直径小于10um)。由于胶体颗粒具有很大的比表面积,所以这些组分具有很强的吸附能力,化学反应都发生在这些颗粒的表面。此外,湿部化学的反应与整个浆料疏水胶体系统有关,因此在湿部成形过程中发生的各种变化,主要涉及到胶体化学和表面化学的反应。

        湿部化学研究的目的是通过在浆料中施加填料和助剂来改变制品的成型过程和改善制品的质量。以提高纸品最终使用性能与质量为主要作用的一类助剂称为功能性助剂;另一类助剂则以促进和改善成型过程为主,防止产生干扰和减少原料和能源消耗称之为过程助剂。

        过程助剂有助留剂,助滤剂,树脂控制剂,湿强剂,防腐剂和网膜清洗剂等。功能性助剂有:干强剂,防水剂,防油剂,染料,增白剂,柔软剂等。助剂与添料是以水为桥(介质环境),以离子形式吸附在纤维和细小纤维表面来改善滤水性,留着性或增强纤维间的结合强度。

        湿部化学除研究助剂之外,更主要是研究纤维和细小纤维的化学特性,主要表现为吸附性能,润胀性能,离子交换性能,这些性能都受到纤维和细小纤维比表面积,表面电荷和表面化学组成的影响。

        由于细小纤维的体积小,单位质量有很大的表面积,据marton研究报告确定,细小纤维表面积是纤维的5至8倍,表面积直接影响吸附。化学助剂主要是通过吸附过程起作用,所以细小纤维在湿部化学中起到主要作用。细小纤维吸附能力是纤维的2至3倍,细小纤维对滤水作用也起到主要影响,细小纤维在配料中占有40~60%的量。因此,细小纤维的留着对浆料有效作用是关键。

        有些纸浆模塑企业目前还没有注意到湿部化学研究将直接影响模具设计和成型机操作的重要性,生产线中缺乏对湿部化学测量和控制手段,在模具设计和评价中更没有使用纤维留着率测定仪。

        了解纸浆模塑机理,掌握湿部化学的变化规律,调整化学助剂的加入点,加入量有利于模具设计和成型机运行。没有纸浆模塑理论指导,设计出来的模具是知其然而不知所以然,很难生产好的制品,更重的是会影响生产工艺,造成大量材料和能源浪费。

纸浆模塑行业异军突起,发展很快,逐步趋于成熟。新行业从业人员缺乏相关理论知识,会影响生产和产品质量。生产顺利时不甚了解顺利的原因,生产不顺利时很难准确找出问题的所在。学一些相关理论知识,知其然也要知其所以然。有助于开发新产品,新设备和合理的设计模具,促进行业发展。

        纸浆模塑行业发展初期,大部分产品原料都是使用废纸,制品是先干燥后整形的内包装制品。制品的形位公差、尺寸公差和外表都要求不严。近年来发展起来的精品包装、快餐具和食品包装都使用原浆纸,对制品要求很高,研究湿部化学原理尤为重要。


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