هل تعرف تطبيق النشا لصناعة الورق

في صناعة الورق، بالإضافة إلى النشا الأصلي، يتم أيضًا استخدام النشا المعدل كيميائيًا مثل النشا المؤكسد والنشا الكاتيوني والنشا الأستر بشكل شائع.

النشا المؤكسد، وهو نشا معدل شائع، له لون أبيض، وسهل الجيلاتين، ولزوجة العجينة مستقرة، مع شفافية جيدة وخصائص تشكيل الفيلم. تتم معالجة هذا النشا باستخدام أكسدة هيبوكلوريت الصوديوم لإزالة بلمرة وإنتاج مشتت منخفض اللزوجة، والذي يقدم مجموعات الكربونيل والكربوكسيل لتحسين استقراره. يستخدم النشا المؤكسد عادة لتحجيم السطح.

النشا الكاتيوني هو نتاج التفاعل مع الكواشف الكاتيونية، ويحدث بشكل رئيسي في مجموعات الهيدروكسيل النشطة في المواضع 2، 3، و6 من وحدة الجلوكوز. يتم قياس درجة الاستبدال بدرجة الاستبدال (DS)، مع درجة قصوى نظرية للاستبدال تبلغ 3. يتمتع النشا الكاتيوني الشائع الاستخدام في صناعة الورق بدرجة منخفضة نسبيًا من الاستبدال، عادةً ما بين 0.03 و0.04. على الرغم من وجود منتجات النشا الكاتيوني عالية الاستبدال في السوق وبأسعار أعلى، إلا أن تطبيقاتها محدودة. النشا الكاتيوني الشائع هو النشا الكاتيوني الأمونيوم الرباعي، ويشيع استخدامه لإضافة الأطراف الرطبة (اللب).

الصيغة الجزيئية لنشا الأمونيوم الكاتيوني الرباعي هي C6H11N (CH3) 3، وبنيته الجزيئية الفريدة تمنحه خصائص فيزيائية وكيميائية ممتازة. في صناعة الورق، غالبًا ما يستخدم النشا الكاتيوني الأمونيوم الرباعي كمضاف ذو نهاية رطبة، والذي يمكن أن يحسن بشكل فعال قوة الورق واحتفاظه بالألياف، مع زيادة سرعة السيارة وتقليل عدد فواصل الورق، وبالتالي تحسين القدرة الإنتاجية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا أن يتفاعل بشكل تآزري مع المشتقات الأنيونية مثل أحاديات فوسفات النشا لتحسين خصائص الورق بشكل أكبر.

من ناحية أخرى، يلعب النشا الأستر المستخدم في صناعة الورق، وخاصة نشا الفوسفات، دورًا مهمًا أيضًا. يمكن أن يتفاعل حمض الفوسفوريك مع مجموعات الهيدروكسيل في جزيئات النشا لتكوين أحاديات الاسترات، وثنائيات الاسترات، وتريسترات حمض الفوسفوريك، ومن بينها أحاديات استرات حمض الفوسفوريك هي الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. يعمل هذا المشتق الأنيوني على تحسين لزوجة العجينة وشفافيتها وثباتها بشكل كبير. في تركيبات الطلاء، يمكن أن يحل نشا الفوسفات محل المواد اللاصقة ذات التكلفة الأعلى مثل لاتكس ستايرين بوتادين، مما يحقق تحسنًا مزدوجًا في الفوائد الاقتصادية والأداء البيئي.

باختصار، يستخدم النشا على نطاق واسع ولا غنى عنه في صناعة الورق. تعمل خواصه الفيزيائية والكيميائية الفريدة على تحسين أداء الورق بشكل كبير، بينما تساعد أيضًا على تحسين كفاءة الإنتاج وخفض التكاليف.

في صناعة الورق، تعد إضافة النشا إلى الطرف الرطب (اللب) خطوة أساسية. بشكل عام، النشا الكاتيوني هو النشا الرطب المفضل، وخاصة يستخدم على نطاق واسع في عملية إنتاج الورق الثقافي وورق التغليف. في بعض الأنظمة المعقدة، يتم استخدام النشا المذبذب في بعض الأحيان أيضًا.

ومع ذلك، فإن فعالية النشا الرطب لا تتأثر فقط بمصادر النشا، وتقنيات التعديل، ودفعات الإنتاج. ترتبط فعالية ذلك ارتباطًا وثيقًا بعوامل متعددة، مثل الاختيار الدقيق لمواضع بقعة النشا ذات الأطراف الرطبة، والتداخل من مواد أخرى في كيمياء الأطراف الرطبة، وجودة اللب وتكوينه، وظروف تشغيل أنظمة صناعة عجينة الورق وآلات الورق. سيؤثر التأثير المشترك لهذه العوامل بشكل مباشر على أداء النشا الرطب في عملية صناعة الورق.

الرش بين الطبقات

من أجل تعزيز التصاق الطبقات البينية للكرتون متعدد الطبقات، تختار العديد من شركات إنتاج الورق المقوى استخدام النشا الأصلي للرش بين الطبقات. عادةً ما يتم تنفيذ عملية الرش هذه في المواقع التالية، ويتم تحديد كمية الاستخدام المحددة وفقًا للاحتياجات الفعلية، عادةً حوالي 1 جم/م2.

تطبيق تحجيم السطح

تحجيم السطح هو عملية تطبيق عامل التحجيم بالتساوي على سطح الورق لتعزيز الالتصاق بين الألياف وجسم الورق، وتشكيل طبقة رقيقة مستمرة. في صناعة الورق، عامل التحجيم الشائع الاستخدام هو النشا المعدل، والذي يمثل نسبة كبيرة من إجمالي النشا المستخدم في صناعة الورق.

طريقة إضافة النشا اللاصق السطحي

في عملية صناعة الورق، يمكن تحقيق تغيير حجم السطح من خلال طرق مختلفة للتحجيم والضغط، من بينها الأكثر شيوعًا التحجيم الغاطس وقياس حجم القضبان والضغط. تتميز كل من هاتين الطريقتين بخصائصها الخاصة وهي مناسبة لمتطلبات أداء المنتج المختلفة. بشكل عام، يتم التحكم في كمية النشا المطبقة على سطح الورق الثقافي بحوالي 1-2 جم/م2 لضمان أداء وجودة الورق.

طريقة الضغط على حجم النقع

في عملية صناعة الورق، تعد ماكينة ضغط الحجم بالنقع طريقة شائعة لتحديد الحجم. المبدأ هو تمرير الورق من خلال محلول يحتوي على النشا اللاصق السطحي، بحيث يغطي النشا سطح الورقة بالتساوي. من خلال التحكم في وقت النقع وتركيز النشا، يمكن تحقيق التحكم الدقيق في خصائص سطح الورق. تعتبر طريقة تطبيق الحجم هذه مناسبة لأنواع مختلفة من الورق ويمكن أن تلبي متطلبات أداء المنتج المختلفة.

طريقة الضغط على حجم قضيب القياس

في عملية صناعة الورق، يعد ضغط حجم قضبان القياس خطوة فنية مهمة. جوهرها هو تطبيق محلول يحتوي على نشا تحجيم السطح بالتساوي على الورق من خلال قياس دقيق، وبالتالي تحقيق تحكم دقيق في خصائص سطح الورق. طريقة تطبيق الحجم هذه ليست مناسبة لأنواع مختلفة من الورق فحسب، ولكنها تلبي أيضًا متطلبات أداء المنتج المتنوعة.