विशेष पत्रों के लिए कार्यात्मक उपचार का विश्लेषण
विशेष कागजात के उत्पादन के दौरान, उनकी विशिष्ट कार्यात्मक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विशिष्ट रासायनिक योजकों के समावेश के साथ-साथ विभिन्न प्रक्रियाओं को नियोजित किया जाता है। इन विशेष पत्रों के कार्य विविध हैं, जिनमें तेल प्रतिरोध, जल प्रतिरोध, ज्वाला मंदता और गर्मी प्रतिरोध जैसे गुण शामिल हैं। निम्नलिखित अनुभागों में, हम इन कार्यों की प्राप्ति के पीछे अंतर्निहित सिद्धांतों और कार्यप्रणाली पर प्रकाश डालेंगे।
▲ तेल-प्रतिरोधी उपचार
पहला तेल प्रतिरोधी उपचार है। इस प्रक्रिया की कुंजी फ्लोरीन युक्त तेल विकर्षक के उपयोग में निहित है। इन विकर्षकों के प्राथमिक घटक फ़्लुओरोएल्काइल यौगिक हैं {{4}जैसे कि पेरफ़्लुओरोएल्किल-प्रतिस्थापित अमाइन, चतुर्धातुक अमोनियम लवण और एक्रिलेट्स। कागज निर्माण के दौरान इन धनायनिक फैलावों को "गीले सिरे" जोड़ प्रक्रिया के माध्यम से कागज संरचना में पेश किया जाता है। कागज बनने और बाद में गर्मी के नीचे सूखने के बाद, ये योजक खुद को कागज के तंतुओं पर व्यवस्थित करके एक मोनोमोलेक्युलर परत बनाते हैं, जिसमें पेरफ्लूरोएल्किल श्रृंखलाएं बाहर की ओर उन्मुख होती हैं, जिससे तेल और ग्रीस के प्रवेश को प्रभावी ढंग से रोका जा सकता है। इसके अतिरिक्त, आयनिक फैलाव को सतह संसेचन या सतह आकार देने की तकनीकों के माध्यम से कागज पर लागू किया जा सकता है; ये विधियां इसी प्रकार फाइबर सतहों पर एक मोनोमोलेक्यूलर परत बनाती हैं, जिससे वांछित तेल प्रतिरोधी प्रभाव प्राप्त होता है।
▲ जल-प्रतिरोधी उपचार
अगला जल-प्रतिरोधी उपचार है। पैराफिन वैक्स इमल्शन एक प्रारंभिक चरण का और अपेक्षाकृत कम लागत वाला पानी प्रतिरोधी एजेंट है, जिसे आम तौर पर सतह संसेचन के माध्यम से कागज पर लगाया जाता है। इसके अलावा, कागज़ बनाने की प्रक्रिया के दौरान धनायनित जल विकर्षक का उपयोग गीले सिरे से किया जा सकता है। हालाँकि, सिलिकॉन आधारित एजेंट सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले जल विकर्षक हैं। उनके जलीय इमल्शन उत्पादों को पॉलीसिलोक्सेन इमल्शन बनाने के लिए इमल्सीफायर्स को शामिल करके तैयार किया जाता है, जिसमें नैनो - स्केल सिलिकॉन डाइऑक्साइड मिलाया जाता है। यह फॉर्मूलेशन कागज की सतह पर "कमल के पत्ते का प्रभाव" उत्पन्न करता है, जिससे पानी की बूंदें आसानी से लुढ़क जाती हैं और इस तरह प्रभावी जल प्रतिरोध प्राप्त होता है।
▲ ज्वाला-मंदबुद्धि उपचार
आइए अब हम ज्वाला मंदक उपचार की जाँच करें। कागज में ज्वाला मंदक को शामिल करने की दो प्राथमिक विधियाँ हैं: एक में कागज बनाने के दौरान लुगदी में भराव के रूप में पानी अघुलनशील ठोस ज्वाला मंदक पाउडर मिलाना शामिल है; दूसरे में संसेचन प्रक्रिया के माध्यम से कागज की संरचना में पानी घुलनशील ज्वाला मंदक को शामिल करना शामिल है। इन ज्वाला मंदकों में नाइट्रोजन आधारित और बोरॉन आधारित यौगिक, साथ ही पानी अघुलनशील ठोस पाउडर जैसे एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड शामिल हैं।
▲ गर्मी -प्रतिरोधी उपचार और एंटी -स्टिक/रिलीज़ गुण
अंत में, हम गर्मी-प्रतिरोधी उपचारों और एंटी-स्टिक/रिलीज़ गुणों पर चर्चा करते हैं। रेशों की रक्षा करने और कागज की गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, रासायनिक रूप से संशोधित प्राकृतिक पॉलिमर {{3}जैसे ग्लूकोमैनन और नाइट्रोजन के मिश्रण {{4}युक्त यौगिक {{5}को कोटिंग, संसेचन, या छिड़काव विधियों के माध्यम से कागज पर लागू किया जाता है। इसके अलावा, कागज के थर्मल प्रतिरोध को और बेहतर बनाने के लिए सिंथेटिक पॉलिमर रेजिन {{7}जैसे सिलिकॉन रेजिन और उच्चतर कार्बन {{9}श्रृंखला पॉलीओलेफिन्स {{10} का उपयोग किया जाता है। ऊष्मा को नष्ट करने वाले रसायनों, जैसे कि क्रिस्टल जल युक्त धातु हाइड्रॉक्साइड, का उपयोग मुख्य रूप से कागज के रेशों को उच्च तापमान से बचाने के लिए किया जाता है। सिलिकॉन रेजिन, विशेष रूप से, अपने Si-O बांड की उच्च बंधन ऊर्जा, स्थिरता और थर्मल प्रतिरोध के साथ-साथ उनके अंतर्निहित गैर-छड़ी और बाधा गुणों के कारण बेहतर उच्च तापमान सुरक्षात्मक एजेंटों के रूप में सामने आते हैं।
कागज पर गैर-छड़ी और बाधा उपचार लागू करने की प्रक्रिया महत्वपूर्ण है, जो स्वयं-चिपकने वाले लेबल और दबाव-संवेदनशील चिपकने वाले कागज सहित विभिन्न क्षेत्रों में उत्पादन को प्रभावित करती है। इस प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले रसायनों को रिलीज एजेंट के रूप में जाना जाता है (जिन्हें पील एजेंट, एंटी-स्टिक एजेंट या मोल्ड रिलीज एजेंट भी कहा जाता है) को कागज की सतह पर एक घनी परत बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह परत एक बाधा के रूप में कार्य करती है, चिपकने वाले पॉलिमर रेजिन के प्रवेश को रोकती है और इस प्रकार आसानी से अलग होने की सुविधा प्रदान करती है। रिलीज़ एजेंट विभिन्न प्रकार के रूपों में आते हैं; उनमें से, सिलिकॉन आधारित रिलीज़ एजेंट वर्तमान में अपनी कम विषाक्तता, उत्कृष्ट सतह ऊर्जा और पेपर सब्सट्रेट के साथ बेहतर वेटेबिलिटी के कारण सबसे अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। विलायक आधारित, इमल्शन आधारित, और विलायक मुक्त फॉर्मूलेशन में उपलब्ध, ये एजेंट क्रॉस लिंकिंग प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं जिन्हें योग, संघनन, संक्षेपण, या विकिरण प्रकार के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। अतिरिक्त इलाज रिलीज एजेंट इलाज की पूर्णता, रिलीज गुण, एंटी-आसंजन क्षमताओं और कोटिंग फॉर्मूलेशन डिजाइन में लचीलेपन के मामले में विशेष रूप से उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदर्शित करते हैं।
▲ संसेचन कोटिंग प्रसंस्करण
इसके अलावा, कागज को जल प्रतिरोध और अग्नि प्रतिरोध जैसे विशेष गुण प्रदान करने के लिए संसेचन कोटिंग एक महत्वपूर्ण तकनीक है। इस उद्देश्य के लिए सिंथेटिक रेजिन और सिंथेटिक लेटेक्स सहित संसेचन एजेंटों की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग किया जाता है, और संसेचन कोटिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले बेस पेपर के प्रकार काफी भिन्न होते हैं। हालाँकि, नियोजित विशिष्ट प्रकार के कागज के बावजूद, इसे विशिष्ट प्रदर्शन मानदंडों के एक सेट को पूरा करना होगा:
① संसेचन प्रक्रिया के दौरान फटने या टूटने से बचाने के लिए बेस पेपर में पर्याप्त गीली ताकत होनी चाहिए; परिणामस्वरूप, इस अनुप्रयोग के लिए आम तौर पर लंबी फाइबर वाली लकड़ी की लुगदी का चयन किया जाता है।
② संसेचन एजेंट के प्रभावी प्रवेश को सुविधाजनक बनाने के लिए बेस पेपर को उत्कृष्ट अवशोषण क्षमता भी प्रदर्शित करनी चाहिए। समवर्ती रूप से, बेस पेपर के अंतर्निहित गुणों को संरक्षित करने के लिए, आकार निर्धारण उपचार को आम तौर पर छोड़ दिया जाता है; इसके अलावा, पल्पिंग, प्रेसिंग और कैलेंडरिंग की डिग्री सभी अपेक्षाकृत निम्न स्तर पर बनाए रखी जाती हैं।
इसके बाद, आइए हम विभिन्न प्रकार के संसेचन एजेंटों और उनके संबंधित अनुप्रयोगों की विस्तार से जांच करें। सबसे पहले रेज़िन आधारित संसेचन एजेंट हैं{{2}जिनमें फ़ेनोलिक रेज़िन और मेलामाइन शामिल हैं{{3}फ़ॉर्मेल्डिहाइड रेज़िन- जो संसेचित कागज़ को पानी प्रतिरोध, तेल प्रतिरोध, घर्षण प्रतिरोध और विद्युत इन्सुलेशन जैसे कई गुणों से संपन्न करते हैं; इनका व्यापक रूप से सजावटी कागजात और लेमिनेटेड कंपोजिट जैसे क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। दूसरे हैं लेटेक्स आधारित संसेचन एजेंट {{7}जैसे कि स्टाइरीन{{8}ब्यूटाडीन लेटेक्स और नियोप्रीन लेटेक्स{{9}जो पेपर शीट की आंतरिक शक्ति और घर्षण प्रतिरोध को बढ़ाते हैं, जिससे वे सुरक्षा कागजात और लकड़ी लिबास बैकिंग पेपर जैसे विशेष अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाते हैं। इसके अतिरिक्त, तेल - और पैराफिन {{12} आधारित संसेचन एजेंट {{13} जैसे सुखाने वाले तेल और पैराफिन मोम {{14} हैं जो कागज को उत्कृष्ट जल प्रतिरोध, नमी प्रतिरोध, उच्च तन्यता ताकत और पारदर्शिता प्रदान करते हैं; इन्हें अक्सर तेलरोधी, जलरोधी, जलरोधी और नमीरोधी बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए पैकेजिंग पेपरों में उपयोग किया जाता है।
संसेचन प्रक्रिया के संबंध में, आमतौर पर एक उथले ट्रे विसर्जन टैंक का उपयोग किया जाता है, जिसमें जंग को रोकने के लिए विसर्जन रोलर और टैंक दोनों स्टेनलेस स्टील से बनाए जाते हैं। निप रोलर्स में एक रबर रोलर और एक क्रोम प्लेटेड रोलर होता है, जिसमें समायोज्य दबाव सेटिंग्स होती हैं; इसके अलावा, लेटेक्स को उसकी सतह पर चिपकने से रोकने के लिए रबर रोलर को रिलीज ट्रीटमेंट से गुजरना पड़ता है। सुखाने वाले अनुभाग में प्रवेश करने से पहले, संसेचित कागज को सुदूर अवरक्त विकिरण का उपयोग करके पहले से गरम किया जाता है ताकि इसे सुखाने वाले सिलेंडरों पर चिपकने से रोका जा सके। इसके साथ ही, सुखाने वाले अनुभाग के भीतर पहले सिलेंडर को भी रिलीज ट्रीटमेंट के अधीन किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि कागज को आसानी से छीला जा सके।
