EN
Kako VAE emulzija poboljšava površinsku glatkoću papira
Mehanizam formiranja filma i izravnavanja površine
VAE emulzija deluje čuda za izglađivanje površina papira zbog načina na koji formira filmove. Kada materijal osuši, ti sitni polimerni čestice zapravo se spajaju i formiraju nešto poput kontinuiranog, elastičnog filma preko površine papira. Ovo se dešava uglavnom zbog kapilarnih sila kada počne isparavanje vlage, a kasnije se polimerne lanke mešaju jedna s drugom. Ono što VAE razlikuje od drugih krutih vezivnih sredstava je njegova termoplastična osobina koja mu omogućava da se pravi stapa oko vlakana u papiru. Ispitivanja pokazuju da ovo može smanjiti hrapavost površine za oko 35%, prema standardnim ISO 8791-4 merenjima. Rezultat je ravna površina koja pomaže u sprečavanju širenja tinte tokom štampanja, a da pri tome ne ošteti osnovnu strukturu ili propustljivost samog papira.
Uloga veličine čestica i temperature staklaste tranzicije (Tg) u razvoju glatkoće
Глаткост прекривених површина зависи углавном од две особине полимера који се користе у процесу: величине честица и температуре при којој прелазе из чврстог у меко стање (тзв. Tg). Када су честице размера око 80 до 150 нанометара, ови ситни делови заправо продиру дубоко у структуру влакана, попуњавајући микроскопски ситне празнине које чине површине храпавим. Температура стакласте транзиције захтева и додатно подешавање. Полимери са нижом Tg остају флексибилни дуже време током сушења, што доводи до бољег квалитета површине. Међутим, када се Tg вредност повећава, материјал постаје отпорнији на лепљење током складиштења у влажним условима или приликом проласка кроз каландерску опрему. Правилним подешавањем оба ова фактора постижу се резултати глаткости по Беку већи од 300 секунди у већини случајева. То је знатно боље него што стандардни везиви могу постићи на модерним високобрзинским машинама за прекривање.
VAE Emulzija u odnosu na tradicionalne vezive: Poređenje performanse glatkoće
Poređenje sa skrobom i stiren-butadijen lateksom korišćenjem ISO i Bekova metrika glatkoće
Тестови показују да, када се посматрају методом премаза за цурење ваздуха по стандарду ISO 8791-4 и стандардима глаткоће по Беку, емулзије ВАЕ заправо имају боље перформансе од скроба и латекса стирен-бутадиена (SB). Скроб као везиво има своја ограничења. Због својих крутих молекула и склоности да ствара много малих рупица, обично даје Бекове вредности испод 100 секунди и често резултира филмовима који нису равномерни по површини. Иако SB латекс побољшава отпорност на воду, има тенденцију пуцања при брзом сушењу, што негативно утиче на општу глаткоћу. Управо ту се ВАЕ истиче. Његова јединствена равнотежа између вискозности и еластичности, заједно са нижом температуром стакласте транзиције, омогућава формирање равномерних филмова без недостатака. Ови филмови заправо добро попуњавају мале неравне тачке на подлогама. Независна тестирања од стране независних компанија потврђују ово. Премази са ВАЕ-ом обично достигну вредности глаткоће по Беку између 200 и 320 секунди, што је око 30 до 50 процената боље од онога што може постићи скроб. Поред тога, ови премази задржавају константну блиставост без мрљавих области. За штампаре који раде на висококвалитетним пословима, то значи мање просипања мастила и укупно много боље резултате производње.
Оптимизација формулација премаза са ВАЕ емулсијом за максималну глаткоћу
Синергистички ефекти са калцијум карбонатом и модификаторима реологије
ВАЕ емулзије добро раде са калцијум карбонатом (ЦАЦО3) и то помаже у стварању глаткијих површина јер пунило и полимер заправо сарађују на користан начин. Ниска површинска напетост значи да се ове ситне честице калцијум карбоната (мање од 2 микрона) равномерно распоређују кроз смешу. Ова једнака дистрибуција смањује оне досадне мале празнине и спречава да се формирају површинске грешке. Када мешамо ВАЕ са одређеним типовима загушћавача, који се зову асоцијативни загушћавачи, нешто се занимљиво дешава. Цела формула одржава добре карактеристике протока без обзира на врсту стреса кроз који пролази. Дакле, током примене постоји мање шансе да ствари трче или се опусти, али након примене материјал се и даље правилно изједначава. Како је то могуће? Па, ВАЕ има природни честице у распону од 0,5 до 2 микрона које се уклапају у просторе између честица пигмента и стварне површине папира испод.
Балансирање компромиса садржаја чврстих материја, тежине премаза и сјаја
ВАЕ емулзије добро функционишу са формулацијама са високим садржајем чврстих материја, обично око 55 до 65% чврстих материја. То омогућава произвођачима да нанесу тањире премазе од 8 до 12 грама по квадратном метру, а да истовремено задржавају глатке завршне обраде. Као бонус, овај приступ смањује потребе за енергијом сушења за око 18% у поређењу са старијим технологијама везива. Али постоји један комад који вреди споменути. Када је садржај чврстог материјала превише висок, има тенденцију да површине буду сјајније него што је пожељно, што може заправо утицати на то колико се глатка осећају на додир, што је посебно важно за производе врхунског квалитета. Изгледа да је проналажење слатка тачка око тих истих 8-12 г/м2. У овом распону, Бекк тестови гладкости показују вредности изнад 300 секунди, а ниво сјаја остаје у оквиру онога што већина апликација за штампање сматра прихватљивим, задржавајући сјај испод око 65 ГУ на 75 степени. За апликације које захтевају још боље својства формирања филма, ниже Тг ВАЕ квалитете у распону од минус 5 степени Целзиуса до 10 степени Целзиуса извршавају изузетно добро. Међутим, овим би можда требали посебни адитиви који се називају реолошки модификатори како би се спречило да се превише дубоко потоне у веома порезним материјалима током примене.
Практични водич за имплементацију за штампаре и премазиваче
Добијање равне површине при раду са везивима на бази ВАЕ емулзије захтева пажњу на неколико кључних фактора, у складу са оним што функционише у стварним производним условима. Прво од свега, премаз мора имати вискозност отприлике између 800 и 1200 mPa·s. Коришћење асоцијативних густитеља је веома корисно, јер спречава појаву досадних цртица, нарочито при брзинама линије између 600 и 1000 метара у минути. Када је у питању сушење, постоји добар разлог због чега већина погона користи фазиране процесе сушења. Почните са температурама између 90 и 110 степени Селзијуса у првим зонама сушења како бисте спречили формирање непријатних мехурића. Затим мало повећајте температуру у завршним фазама на 110–130 степени како би се филм правилно формирао. Концентрација чврстих компонената ВАЕ емулзије такође има значаја. Циљајте на нешто око 12 до 18 процената укупне тежине пигмента да бисте постигли равномерну расподелу по површини. И немојте заборавити на контролу влажности током операција поновног мотања. Одржавање амбијенталних услова испод 60% релативне влажности чини велику разлику у спречавању проблема са лепљењем у каснијем периоду.
Да бисте проверили квалитет, препоручујемо мерење глаткоће по Беку на три различита места дуж траке. Вредност од 300 секунди или више указује на материјал премијум класе. Али ако вредности падну испод 200 секунди, нешто треба подесити. Или прилагодите притисак каландрирања у опсегу између 100 и 200 kN/m или повећајте садржај VAE за око 2 до 3 процента. Ове мале измене могу значајно утицати на квалитет коначног производа. Не заборавите да редовно вршите тестове блиставости на 75 степени јер помажу у раном откривању проблема са миграцијом везивних средстава. Увек имајте на уму да калибришете вискозиметре непосредно пре почетка сваке нове серије. Посебну пажњу треба посветити супстратима од рецикланог влакна јер су склонији порозности. За ове материјале, примена помагала за задржавање у опсегу од 0,5 до 1,5 процената пре прекривања чини чуда код постизања конзистентне формације VAE филма и постижења равне, глатке површине коју сви желе.
Често постављене питања
Шта је Емулсија ВАЕ?
VAE emulzija je vrsta polimera koji se koristi u prevlacima kako bi se poboljšala glatkoća i fleksibilnost površine. Posebno je efikasna u proizvodnji papira za postizanje ravnomernijih površina.
Kako veličina čestica utiče na glatkoću površine?
Manje veličine čestica mogu popuniti mikroskopske praznine u papiru, što dovodi do glađe površine. Čestice veličine između 80 i 150 nanometara posebno su efikasne.
Šta je značaj temperature staklaste tranzicije (Tg)?
Temperatura staklaste tranzicije (Tg) je temperatura na kojoj polimer prelazi iz tvrdog u mekan i elastičan stanje. Niže vrednosti Tg omogućavaju bolju fleksibilnost i glađe površine tokom sušenja.
Kako se VAE emulzija poredi sa drugim vezivima?
VAE emulzija daje bolje rezultate od tradicionalnih veziva kao što su skrob i stireno-butadienska lateksna smesa kada je u pitanju postizanje viših ocena Bek glatkoće, što rezultuje manje površinskih grešaka.
Koju ulogu imaju kalcijum karbonat i modifikatori reologije?
Калцијум карбонат и модификатори реологије побољшавају равнину премаза побољшањем карактеристика тока и изравнавања ВАЕ емулзије.