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纳米SiO2胶体应用于纸张表面处理
作者:佚名    内容来源:之途化工    点击数:    更新时间:2009-10-30

纳米SiO2胶体广泛应用于造纸、纺织、电子、化工等行业,纳米胶体硅(以下简称纳米硅)是将纳米颗粒的二氧化硅稳定分散于水溶液,其SiO2颗粒直径一般在纳米~ 150 纳米。纳米硅有着广泛的用途,其成功应用于褶皱的纸盒与纸袋表面的防滑处理已经有35年的历史。这项技术最早被应用在造纸工业领域是利用纳米硅来提高自然光滑纤维表面的摩擦系数。
   
由于托盘包装产生的废纸的日益增多,引起了制造商和中转商对再循环用纸的关注,而再循环的纸张很容易变得光滑以至于无法搬运及装载到设备上,利用喷涂纳米硅稀释液在纸张上提高纸张磨擦和抗磨,这个问题得以成功的解决。纸张纤维表面涂覆一层透明的纳米硅涂层,有利于增加表面摩擦系数(COF),从而增强其抗滑能力。经过eka化学品和纸张制造商的不懈努力,纳米硅产品用于各类纸张表面处理,以下举例几个典型的应用。

托盘、牛皮纸袋、纸箱面纸原纸
  
摩擦力对纸张和卡纸是十分重要的特征,尤其对纸包装材料来说。防滑剂均匀涂布在需要处理的表面,比如托盘表面、纸张表面、牛皮纸袋和瓦楞纸箱面纸。

纸袋和纸箱等包装材料需要高摩擦力,以避免在堆积和搬运过程中产生的滑移,同时提高纸品的耐温性和强度。这类防滑的纸箱纸袋、托盘护角等产品受到众多大型企业和出口产品包装的欢迎,在进行叉车等机械操作时体现出其他产品无法比拟的抗滑性能。

同时,Bindzil./Nyacol纳米硅的表面处理能增加网点数目,增强对于墨水的吸收性。因此这对需要进行印刷、喷绘的包装表面,其好处是不言而喻的。纳米硅特殊的形态结构与水性染料具有兼容性,对于油墨的颜料有良好的锚固能力,在喷绘介质涂层中有重要应用,这里就不详细介绍了。纳米硅对环境友好,通过FDA认证,适于食品药品等包装材料的处理。

纸包装材料表面处理,只需要十分低廉的成本投入就可以得到优异的性能,因此这类应用目前在欧美的造纸企业中使用相当普遍,技术也比较成熟,使用量也较大。随着国内造纸业的不断发展,技术的不断更新,相信这项技术在不久的将来会被广泛的推广和应用。

 

瓦楞纸板制造
   
通过使用纳米硅消除由于低摩擦引起的操作和收卷问题。如在挂面纸板制造业,瓦楞纸生产中由于速度较高,静电,自身材质等因素造成的生产线打滑,减少收卷时滑动并在收卷时增加压力。特别是进口的牛卡,纸张纤维较长,在相同条件下比较容易打滑。

生产中尽可能在后道工序进行涂布,这样可以获得最好的效果。纳米硅适合于各种涂布方式,喷涂,胶辊、网纹辊等。根据设备,基重,转速和COF规范的不同,稀释比例可以调整为 6:1  12:1。使用说明是根据机器的构造来定的,而不是决定于轴承和干燥剂部分。如果喷涂到转轮或扫描仪上,则至少要留出3米的距离来使产品充分干燥。

 

褶皱板涂布

  自然纤维褶皱板的COF可以显著的增加,产品的涂布通常以喷涂或辊轮涂布的形式在上下夹板的末端完成。产品的用量可以根据稀释比例大小而调整,典型的稀释比例大概在4:1 7:1. 在二次的印刷纸上没有任何的质量影响。

 

多面纸带的涂布

纳米硅很容易在多面纸带的外部增加COF,经稀释的纳米硅水溶液先注入浴槽然后通过转移涂布的方式涂到纸张上,涂布量根据有效干量和设备转速的不同而改变,典型稀释比例为3:1 5:1. Bindzil./Nyacol产品和大多数的水性油墨和清漆具有兼容性。 

 

配方和添加剂

纳米硅用于纸和卡纸的配方有几种标准牌号,具体选择哪种产品依据涂布和效果的需要。纳米硅可以单独使用,用水稀释即可涂布,一般使用在需要防滑处理的纸张、木材等表面。对于喷涂工艺,推荐与润湿剂共同使用防止不易清洁的物质粘连,同时可以防止堵塞喷射口,并帮助产品更好的粘结在纸上。其使用优点就是可以减少操作过程中的损失。也可与其他如淀粉、表面施胶剂等配合使用,主要使用在纸张制造业。

 

稀释和用量

  纳米SiO2胶体用水以任意比例稀释,正常的稀释比例为515倍,稀释好的产品可以直接使用。有效SiO2的干量为0.05g0.2g每平方米,通常这将提高5度~15度抗滑角度。有几个影响其使用效果的因素,例如纸的类型,表面特性等。

  市场需求带动市场的发展,据笔者介绍纳米胶体硅在欧美的造纸企业中使用相当普遍,技术也比较成熟,使用量也较大,主要用于纸张表面的防滑处理。因为很多纸箱承载品需要堆叠摆,增加纸箱产品的表面摩擦系数,提高其防滑能力,成为多数纸箱用户一致的需求。

  用户的需求才是纸箱厂生存发展的根本,所以具有提高纸张表面防滑性能的纳米胶体硅已经开始被国内一些厂家熟悉,相信随着国内造纸业的不断发展,技术的不断更新,这项技术在不久的将来会被广泛的应用,希望能集众人之力推进和完善这项技术。

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