Analisis Perawatan Fungsional untuk Makalah Khusus
Selama produksi kertas khusus, berbagai proses digunakan-bersama dengan penggabungan bahan kimia tambahan tertentu-untuk memenuhi persyaratan fungsionalnya yang berbeda. Fungsi kertas khusus ini beragam, meliputi sifat-sifat seperti tahan minyak, tahan air, tahan api, dan tahan panas. Pada bagian berikut, kita akan mempelajari prinsip-prinsip dan metodologi yang mendasari di balik realisasi fungsi-fungsi ini.
▲ Minyak-Perawatan Tahan Minyak
Yang pertama adalah-perawatan tahan minyak. Kunci dari proses ini terletak pada penggunaan penolak minyak yang mengandung fluor-. Konstituen utama dari penolak ini adalah senyawa fluoroalkil-seperti amina tersubstitusi perfluoroalkyl-, garam amonium kuaterner, dan akrilat. Dispersi kationik ini dimasukkan ke dalam struktur kertas melalui proses penambahan "ujung basah" selama pembuatan kertas. Setelah kertas dibentuk dan selanjutnya dikeringkan di bawah panas, bahan aditif ini menyusun dirinya pada serat kertas untuk membentuk lapisan monomolekul dengan rantai perfluoroalkil berorientasi ke luar, sehingga secara efektif mencegah penetrasi minyak dan lemak. Selain itu, dispersi anionik dapat diterapkan pada kertas melalui impregnasi permukaan atau teknik pengukuran permukaan; metode ini juga membuat lapisan monomolekuler pada permukaan serat, sehingga menghasilkan efek tahan minyak yang diinginkan.
▲-Perawatan Tahan Air
Berikutnya adalah-perawatan tahan air. Emulsi lilin parafin adalah bahan penolak air-tahap awal dan relatif murah-yang biasanya diterapkan pada kertas melalui impregnasi permukaan. Selain itu, penolak air kationik dapat dimanfaatkan melalui penambahan ujung basah selama proses pembuatan kertas. Namun, bahan berbasis silikon-adalah penolak air yang paling banyak digunakan. Produk emulsi berairnya diformulasikan dengan menggabungkan pengemulsi untuk membuat emulsi polisiloksan, yang kemudian ditambahkan silikon dioksida berskala nano. Formulasi ini menghasilkan "efek daun teratai" pada permukaan kertas, memungkinkan tetesan air menggelinding dengan mudah sehingga mencapai ketahanan air yang efektif.
▲ Api-Perawatan Tahan Api
Sekarang mari kita periksa-perawatan tahan api. Ada dua metode utama untuk memasukkan bahan penghambat api ke dalam kertas: metode pertama melibatkan penambahan air-bubuk tahan api padat yang tidak larut-ke dalam pulp sebagai bahan pengisi selama pembuatan kertas; cara lainnya melibatkan memasukkan zat penghambat api yang larut dalam air ke dalam struktur kertas melalui proses impregnasi. Bahan penghambat api ini mencakup senyawa berbahan dasar nitrogen-dan boron-, serta bubuk padat-yang tidak larut dalam air seperti aluminium hidroksida dan magnesium hidroksida.
▲-Perawatan Tahan Panas dan Sifat Anti-Lengket/Lepas
Terakhir, kami membahas-perawatan tahan panas dan sifat-antilengket/pelepasan. Untuk melindungi serat dan meningkatkan ketahanan kertas terhadap panas, polimer alami yang dimodifikasi secara kimia-seperti campuran glukomanan dan nitrogen-senyawa yang mengandung-diterapkan pada kertas melalui metode pelapisan, impregnasi, atau penyemprotan. Selain itu, resin polimer sintetik-seperti resin silikon dan poliolefin rantai-karbon-tinggi-digunakan untuk lebih meningkatkan ketahanan termal kertas. Bahan kimia-penghilang panas, seperti hidroksida logam yang mengandung air kristal, terutama digunakan untuk melindungi serat kertas dari suhu tinggi. Resin silikon, khususnya, menonjol sebagai bahan pelindung suhu tinggi yang unggul karena energi ikatannya yang tinggi, stabilitas, dan ketahanan termal dari ikatan Si–O, serta sifat anti-lengket dan penghalang yang dimilikinya.
Proses penerapan lapisan anti-anti lengket dan penghalang pada kertas sangatlah penting, karena hal ini akan berdampak pada produksi di berbagai sektor, termasuk-label berperekat dan kertas-yang sensitif terhadap tekanan. Bahan kimia yang digunakan dalam proses ini-dikenal sebagai bahan pelepas (juga disebut sebagai bahan pengelupas, bahan-antilengket, atau bahan pelepas jamur)-dirancang untuk membentuk lapisan padat pada permukaan kertas. Lapisan ini bertindak sebagai penghalang, mencegah penetrasi resin polimer perekat dan dengan demikian memudahkan pelepasan. Agen pelepas tersedia dalam berbagai bentuk; di antaranya, zat pelepas berbasis silikon-saat ini paling banyak digunakan karena toksisitasnya yang rendah, energi permukaannya yang sangat baik, dan keterbasahannya yang unggul dengan substrat kertas. Tersedia dalam formulasi berbasis pelarut, berbasis emulsi, dan bebas pelarut, bahan-bahan ini menjalani reaksi ikatan silang yang diklasifikasikan sebagai jenis pengawetan adisi, pengawetan kondensasi, atau pengawetan radiasi. Agen pelepas pengawet tambahan menunjukkan performa luar biasa dalam hal kelengkapan pengawetan, sifat pelepasan, kemampuan anti-adhesi, dan fleksibilitas yang diberikan dalam desain formulasi pelapis.
▲ Pemrosesan Pelapisan Impregnasi
Selain itu, pelapisan impregnasi adalah teknik penting untuk memberikan sifat khusus pada kertas, seperti tahan air dan tahan api. Beragam bahan impregnasi-termasuk resin sintetik dan lateks sintetik-digunakan untuk tujuan ini, dan jenis kertas dasar yang digunakan untuk pelapis impregnasi sangat bervariasi. Namun, apa pun jenis kertas yang digunakan, kertas tersebut harus memenuhi serangkaian kriteria kinerja tertentu:
① Kertas dasar harus memiliki kekuatan basah yang cukup untuk mencegah robek atau pecah selama proses impregnasi; akibatnya,-pulp kayu berserat panjang biasanya dipilih untuk aplikasi ini.
② Kertas dasar juga harus menunjukkan daya serap yang sangat baik untuk memfasilitasi penetrasi efektif bahan impregnasi. Bersamaan dengan itu, untuk menjaga sifat bawaan kertas dasar, perlakuan ukuran biasanya dihilangkan; lebih jauh lagi, tingkat pembuatan pulp, pengepresan, dan penanggalan semuanya dipertahankan pada tingkat yang relatif rendah.
Selanjutnya, mari kita periksa secara rinci berbagai jenis bahan impregnasi dan kegunaannya masing-masing. Yang pertama adalah-zat impregnasi berbahan dasar resin-termasuk resin fenolik dan resin melamin-resin formaldehida-yang memberikan banyak sifat pada kertas yang diresapi seperti tahan air, tahan minyak, tahan abrasi, dan isolasi listrik; ini banyak digunakan dalam bidang-bidang seperti kertas dekoratif dan komposit laminasi. Yang kedua adalah-zat impregnasi berbahan dasar lateks-seperti stirena-lateks butadiena dan lateks neoprena-yang meningkatkan kekuatan internal dan ketahanan terhadap abrasi lembaran kertas, sehingga cocok untuk aplikasi khusus seperti kertas pengaman dan kertas pelapis lapisan kayu. Selain itu, terdapat- bahan impregnasi berbahan dasar minyak-parafin-seperti minyak pengering dan lilin parafin-yang memberikan ketahanan yang sangat baik terhadap air, ketahanan terhadap kelembapan, kekuatan tarik tinggi, dan transparansi pada kertas; bahan ini sering digunakan pada kertas kemasan yang dirancang agar-tahan minyak,-tahan air, dan-tahan lembap.
Mengenai proses impregnasi itu sendiri, tangki pencelupan{0}}baki dangkal biasanya digunakan, sedangkan roller pencelupan dan tangki dibuat dari baja tahan karat untuk mencegah korosi. Nip roller terdiri dari roller karet dan roller-berlapis krom, yang dilengkapi pengaturan tekanan yang dapat disesuaikan; Selain itu, roller karet mengalami proses pelepasan untuk mencegah lateks menempel pada permukaannya. Sebelum memasuki bagian pengeringan, kertas yang telah diresapi dipanaskan terlebih dahulu menggunakan radiasi inframerah jauh untuk mencegahnya menempel pada silinder pengering. Secara bersamaan, silinder pertama dalam bagian pengeringan juga mengalami proses pelepasan untuk memastikan kertas dapat terkelupas dengan lancar.
