Den funktionelle realisering af specialpapir under produktionen er afhængig af specifikke processer og kemiske additiver. For eksempel, i olie-afvisende behandlinger, inkorporeres fluor-holdige midler-såsom perfluoralkyl-substituerede aminer, kvaternære ammoniumsalte og acrylater- i papiret enten gennem intern tilsætning til papirmassen under papirfremstilling eller via overfladeimpregnering. Under det efterfølgende opvarmnings- og tørringstrin danner disse additiver et monomolekylært lag på papirfibrene med perfluoralkylgrupperne orienteret udad og forhindrer derved effektivt olie i at trænge ind i papiret.
Med hensyn til vand-afvisende behandlinger er paraffinemulsion et tidligt-stadium og relativt billigt-vandafvisende-middel, typisk påført papiret via overfladeimprægnering. Silikoner repræsenterer imidlertid den mest udbredte klasse af vand-afvisende midler; deres vandige emulsionsformuleringer-forstærket ved tilsætning af emulgatorer og silica i nanoskala-fremkalder en "lotusbladeffekt" på papirets overflade, hvilket tillader vanddråber at rulle af papiret med lethed.
Flammehæmmende-behandling udgør et andet kritisk aspekt af specialpapirproduktion. Flammehæmmere kan indføres som vanduopløselige faste pulvere, der tilsættes direkte til papirmassen under papirfremstilling, eller som vand-opløselige midler inkorporeret i papiret gennem imprægneringsprocesser. Når papiret er tørret og færdigt, giver disse flammehæmmere materialet brandhæmmende egenskaber.-
Hvad angår varme-resistente behandlinger, forbedres papirets ydeevne i høje-temperaturmiljøer gennem brugen af kemisk modificerede naturlige polymerer-såsom blandinger af glucomannan og nitrogen-holdige forbindelser-såvel som syntetiske polymerharpikser, herunder silikoneharpikser og polyolefinharpikser. Blandt disse viser silikoneharpikser enestående ydeevne; den høje bindingsenergi af deres Si-O-bindinger gør harpiksen meget stabil og modstandsdygtig over for nedbrydning, og giver derved en enestående varmebestandighed til materialet.
Funktionel realisering af specialpapir
Olie-afvisende behandling
Under produktionen er den funktionelle realisering af specialpapir afhængig af specifikke processer og kemiske tilsætningsstoffer. For eksempel, i olie-afvisende behandlinger, inkorporeres fluor-holdige midler-såsom perfluoralkyl-substituerede aminer, kvaternære ammoniumsalte og acrylater- i papiret enten gennem intern tilsætning til papirmassen under papirfremstilling eller via overfladeimpregnering. Under det efterfølgende opvarmnings- og tørringstrin danner disse additiver et monomolekylært lag på papirfibrene med perfluoralkylgrupperne orienteret udad og forhindrer derved effektivt olie i at trænge ind i papiret.
Vandtætningsbehandling
På samme måde involverer vandtætningsbehandling forskellige processer og kemiske midler. Paraffinemulsion er et tidligt-stadie, billigt-vandtætningsmiddel, der påføres papir via overfladeimprægnering. Silikoner er derimod de mest anvendte vandtætningsmidler; deres vandige emulsionsprodukter-formuleret med emulgatorer og nanoskala silica-skaber en "lotusbladeffekt" på papiroverfladen, så vanddråber let kan rulle af.
Flammehæmmende behandling
Flammehæmmende behandling er et kritisk trin i produktionen af specialpapir. Flammehæmmere kan indføres som vanduopløselige faste pulvere, der tilsættes til papirmassen under papirfremstillingsprocessen, eller som vand-opløselige midler påført papiret via en imprægneringsproces. Når papiret er tørret, giver disse flammehæmmere materialet flammehæmmende egenskaber-.
Varmemodstandsbehandling
For at forbedre papirets ydeevne i miljøer med høje-temperaturer, anvendes naturlige og syntetiske polymer-baserede kemikalier til at øge dets varmebestandighed. Dette involverer kemisk modificerede naturlige polymerer-såsom blandinger af glucomannan og nitrogen-holdige forbindelser-såvel som syntetiske polymerharpikser, såsom silikoneharpikser og polyolefiner. Blandt disse skiller silikoneharpikser sig ud for deres exceptionelle varmebestandighed og ikke-klæbende egenskaber, som tilskrives den iboende stabilitet af deres Si-O-bindinger.
Papirets varmebestandighed og ikke-klæbende/frigørende egenskaber
Varmebestandige midler
Silikoneharpikser udmærker sig som varme-beskyttelsesmidler til papirfibre. Den høje bindingsenergi af deres Si-O-bindinger gør harpiksen meget stabil og modstandsdygtig over for nedbrydning, hvilket giver materialet enestående varmebestandighed. Ydermere har silikoneharpikser fremragende non-klæbende og frigørende egenskaber-, en egenskab af særlig betydning i papirbehandlingsapplikationer.
Ikke-Stick/Release Agents
Non{0}}stick and release-behandlinger udgør en afgørende proces i papirfremstilling. Disse behandlinger bruges primært i produktionen af blandt andet selvklæbende etiketpapir, trykfølsomt-klæbende papir, kompositpapir til dekorative materialer, slippapir til syntetisk læder og slippapir til medicinsk diagnostisk udstyr. Gennem disse behandlinger opnår papiret de nødvendige non-klæbende og frigørende funktioner til at opfylde de forskellige krav til forskellige applikationer. Især er silikone-baserede slipmidler udbredt til non-behandlinger på grund af deres iboende kemiske stabilitet.
Imprægnerings- og belægningsproces
Krav til basispapir
I imprægnerings- og belægningsprocessen skal basispapiret have tilstrækkelig vådstyrke til at forhindre brud eller rivning under imprægneringsstadiet; derfor vælges typisk lang-træmasse. Basispapiret bør udvise fremragende absorberingsevne for at sikre grundig optagelse af imprægneringsmidlet; desuden efterlades den umålt, og graderne af pulpdannelse, presning og kalandrering holdes relativt lave.
Typer og anvendelser af imprægneringsmidler
Imprægneringsmidler kommer i en bred vifte, herunder harpikser, latexer, olier og paraffinvoks. Forskellige midler giver specifikke egenskaber, hvilket gør dem velegnede til forskellige papiranvendelser. For eksempel giver harpiks-baserede imprægneringsmidler-såsom phenolharpikser og melamin-formaldehydharpikser-papir egenskaber som vandmodstand, oliebestandighed, slidstyrke og elektrisk isolering, hvilket gør dem ideelle til dekorativt papir og lamineret kompositpapir. Latex-baserede imprægneringsmidler-såsom styren-butadienlatex og neoprenlatex-forbedrer papirarkets indre styrke og slidstyrke, og finder anvendelse i specialiseret sikkerhedspapir og træfinerbagsidepapir. Olie- og paraffin-baserede imprægneringsmidler tilbyder omvendt fremragende vandbestandighed, fugtbestandighed og gennemsigtighed, hvilket gør dem velegnede til olie-tæt, vand-afvisende og{16}}fugtigt emballagepapir.
Procesudstyr
I imprægnerings- og belægningsprocessen omfatter nøgleudstyrskomponenter imprægneringstanken, tørrecylindersektionen og squeezevalserne. Både imprægneringsrullerne og tanken er konstrueret af rustfrit stål for at sikre rustbestandighed og holdbarhed. Klemrullesamlingen består af en gummirulle og en forkromet-belagt rulle; trykket mellem dem er justerbart, og gummivalsen kræver en slipbehandling for at forhindre latexen i at klæbe til overfladen. Almindelig udstyr, der bruges i imprægneringsprocessen,-såsom lavvandede-pandeimprægneringstanke og tørrecylindre-skal designes med holdbarhed og non-{7}}klæbende egenskaber for øje for at sikre en forlænget levetid.