VAE Emulsion bilang Binder sa Pagkakapatong ng Papel: Pagpapabuti ng Kakinisan ng Ibabaw

Paano Pinapakinis ng VAE Emulsion ang Ibabaw ng Papel

Pormasyon ng Pelikula at Mekanismo ng Pagpapakinis ng Ibabaw

Ang VAE emulsion ay gumagawa ng mga kahanga-hangang epekto sa pagpapakinis ng ibabaw ng papel dahil sa paraan ng pagbuo nito ng pelikula. Kapag natuyo ang materyal, ang mga mikroskopikong particle ng polymer ay nagkakasamang bumubuo sa isang tuluy-tuloy at nababaluktot na pelikula sa ibabaw ng papel. Nangyayari ito pangunahin dahil sa kapilaryang puwersa habang lumalabas ang kahalumigmigan, at mamaya pa ay nagsisimulang maghalo ang mga polymer chain. Ang nagpapahiwalay sa VAE mula sa ibang matitigas na binding agent ay ang thermoplastic na katangian nito na nagbibigay-daan upang lubos nitong umangkop sa paligid ng mga hibla ng papel. Ayon sa mga pagsusuri, maaari nitong bawasan ang kabuhol-buhol ng ibabaw ng papel ng humigit-kumulang 35%, batay sa pamantayan ng ISO 8791-4. Ang resulta ay isang mas makinis na ibabaw na nakatutulong upang pigilan ang tinta na kumalat nang labis habang nasa proseso ng pag-print, nang hindi sinisira ang pangunahing istruktura o kakayahang huminga ng papel.

Papel ng Laki ng Particle at Glass Transition Temperature (Tg) sa Pagpapaunlad ng Kinis

Ang kakinis ng mga pinahiran na ibabaw ay nakadepende sa dalawang katangian ng mga polimer na ginamit sa proseso: ang laki ng mga particle at ang temperatura kung saan ito nagbabago mula sa matigas hanggang sa maliwanag (tinatawag na Tg). Kapag dumating tayo sa mga particle na may sukat na nano, mga 80 hanggang 150 nanometers, ang mga maliit na piraso na ito ay pumapasok nang malalim sa istruktura ng hibla, punan ang mga mikroskopikong puwang na nagdudulot ng magaspang na pakiramdam sa ibabaw. Kailangan din ng maingat na pag-aayos ang temperatura ng transisyon mula sa salamin (glass transition temperature). Ang mga polimer na may mas mababang Tg ay mananatiling nababaluktot habang natutuyo, na nagbibigay ng mas mahusay na tapusin sa ibabaw. Ngunit kapag tumaas ang halaga ng Tg, ang materyal ay mas lumalaban sa pagdikit-dikit habang inilalagay sa mamasa-masang kondisyon o habang gumagawa gamit ang calendering equipment. Ang tamang balanse ng parehong mga salik na ito ay nagreresulta sa Bekk smoothness reading na higit sa 300 segundo karamihan sa oras. Mas mataas ito kumpara sa kayang abutin ng karaniwang mga binder sa modernong high-speed coating machine.

Paghahambing ng Performance ng VAE Emulsion vs. Traditional Binders: Kakinisan

Paghahambing sa Pamantayan Laban sa Kanin at Styrene-Butadiene Latex Gamit ang ISO at Bekk na Sukat ng Kakinisan

Ang pagsubok ay nagpapakita na kapag tiningnan natin ang mga bagay gamit ang pamamaraan ng pagtagos ng hangin na ISO 8791-4 at ang pamantayan sa kinis na Bekk, ang VAE emulsions ay talagang mas epektibo kumpara sa mga starch at styrene-butadiene (SB) latex. Ang mga starch binder ay may limitasyon. Dahil sa kanilang matigas na molekula at kalikuan na lumikha ng maraming maliliit na butas, karaniwang nakukuha nila ang Bekk reading na wala pang 100 segundo at madalas magbunga ng mga film na hindi pare-pareho sa ibabaw. Bagaman ang SB latex ay nakatutulong sa paglaban sa tubig, madaling pumutok ito kapag mabilis natuyo, na sumisira sa kabuuang kinis. Dito lumalabas ang galing ng VAE. Ang kakaibang balanse nito sa pagitan ng viscosity at elasticity, kasama ang mas mababang glass transition temperature, ay nagbibigay-daan para sa pantay na pagbuo ng film nang walang depekto. Ang mga film na ito ay talagang napupuno nang maayos ang mga maliit na magaspang na bahagi ng substrate. Sinusuportahan ito ng real-world testing ng mga independiyenteng kumpanya. Ang mga VAE coating ay karaniwang nakakamit ng bilang ng Bekk smoothness na nasa pagitan ng 200 at 320 segundo, na mga 30 hanggang 50 porsyento na mas mataas kaysa sa kayang abutin ng starch. Bukod dito, ang mga coating na ito ay nagpapanatili ng pare-parehong ningning nang walang anumang bahid o hindi pare-parehong lugar. Para sa mga tagapag-print na gumagawa ng mga mataas na uri ng trabaho, nangangahulugan ito ng mas kaunting pagtulo ng tinta at mas mahusay na resulta sa produksyon.

Pag-optimize sa Mga Pormulasyon ng Patong gamit ang VAE Emulsion para sa Pinakamataas na Kakinisan

Synergistic Effects kasama ang Calcium Carbonate at Rheology Modifiers

Ang mga emulsyon ng VAE ay gumagana nang lubusang maayos kasama ang calcium carbonate (CaCO3), at tumutulong ito sa paglikha ng mas makinis na mga ibabaw dahil ang filler at polymer ay talagang nag-uugnayan nang kapaki-pakinabang. Ang mababang surface tension ay nangangahulugan na kumakalat nang pantay-pantay ang mga mikroskopikong particle ng calcium carbonate (mas maliit sa 2 microns) sa buong halo. Ang pantay na distribusyon na ito ay binabawasan ang mga nakakaabala maliit na puwang at pinipigilan ang pagbuo ng mga depekto sa ibabaw. Kapag pinagsama ang VAE sa ilang uri ng mga thickener na tinatawag na associative thickeners, may isang kakaiba at interesanteng bagay na nangyayari. Ang buong pormulasyon ay nananatiling may magandang flow characteristics anuman ang uri ng stress na dinaranas nito. Kaya't sa proseso ng aplikasyon, mas kaunti ang tsansa na tumakbo o bumagsak ang material, ngunit matapos ilapat, natitiklop pa rin ito nang maayos upang mapantay. Ano ang nagpapayaon dito? Ang VAE ay may likas na mga particle na may sukat mula 0.5 hanggang 2 microns, na akma nang akma sa mga puwang na naiiwan sa pagitan ng mga pigment particle at sa mismong ibabaw ng papel.

Pagbabalanse ng Solids Content, Timbang ng Coating, at Gloss—Mga Kompromiso sa Kagaspangan

Ang mga VAE emulsion ay gumagana nang lubos na mabuti kasama ang mga pormulasyong may mataas na laman ng solid, karaniwang nasa pagitan ng 55 hanggang 65% na solid. Pinapayagan nito ang mga tagagawa na maglagay ng mas manipis na patong, nasa pagitan ng 8 at 12 gramo bawat square meter, habang nagpapanatili pa rin ng makinis na tapusin. Bilang dagdag na benepisyo, binabawasan nito ang pangangailangan sa enerhiya sa pagpapatuyo ng humigit-kumulang 18% kumpara sa mas lumang teknolohiya ng binder. Ngunit may isang limitasyon na nararapat tandaan dito. Kapag napakataas ng laman ng solid, ito ay kadalasang nagbubunga ng mas makintab na ibabaw kaysa sa ninanais, na maaaring makaapekto sa pakiramdam nito sa paghipo, lalo na sa mga produktong premium ang kalidad. Ang tamang balanse ay tila matatagpuan sa iyon ding saklaw na 8-12 g/m². Sa saklaw na ito, ang mga pagsusuri sa Bekk smoothness ay nagpapakita ng halaga na higit sa 300 segundo, at ang antas ng kintab ay nananatiling nasa loob ng itinuturing na katanggap-tanggap para sa karamihan ng mga aplikasyon sa pagpi-print, na pinapanatili ang ningning sa ilalim ng humigit-kumulang 65 GU sa 75 degrees. Para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng mas mahusay na katangian sa pagbuo ng pelikula, ang mga VAE na may mas mababang Tg—mula -5 degree Celsius hanggang 10 degree Celsius—ay lubos na epektibo. Gayunpaman, maaaring kailanganin ng mga ito ng mga espesyal na additives na tinatawag na rheology modifiers upang pigilan silang lumusong nang husto sa napakaporyong mga materyales habang inilalapat.

Mga Patnubay sa Praktikal na Implementasyon para sa mga Printer at Coater

Ang pagkuha ng makinis na surface finish kapag gumagamit ng VAE emulsion binders ay nangangailangan ng pagbibigay-pansin sa ilang mahahalagang salik batay sa mga tunay na produksyon. Una sa lahat, ang coating ay dapat may viscosity na humigit-kumulang 800 hanggang 1200 mPa.s. Napakatulong ng associative thickeners dahil ito ay nakakapigil sa pagkakaroon ng mga nakakaabala streaks, lalo na kapag nagtatrabaho sa bilis ng linya na 600 hanggang 1000 metro bawat minuto. Tungkol naman sa pagpapatuyo, may sapat na dahilan kung bakit karamihan ng mga pasilidad ay gumagamit ng staged drying processes. Magsimula sa temperatura na 90 hanggang 110 degree Celsius sa unang yugto ng pagpapatuyo upang maiwasan ang pagkakaroon ng mga blister. Pagkatapos, dagdagan ng kaunti ang temperatura sa huling yugto sa 110-130 degree upang lubos na mabuo ang film. Mahalaga rin ang concentration ng VAE emulsion solids. Ang target ay mga 12 hanggang 18 porsiyento ng kabuuang timbang ng pigment upang matiyak ang pare-parehong distribusyon sa ibabaw. Huwag kalimutan din ang kontrol sa humidity habang nagroroll back. Ang panatilihin ang paligid na kondisyon sa ilalim ng 60% relative humidity ay napakahalaga upang maiwasan ang blocking issues sa hinaharap.

Upang suriin ang kalidad, inirerekomenda namin na sukatin ang Bekk smoothness sa tatlong iba't ibang bahagi ng web. Ang pagbabasa na 300 segundo o higit pa ay nangangahulugan na tinitingnan natin ang premium grade na materyales. Ngunit kung bumaba ang bilang sa ilalim ng 200 segundo, kailangan ng ilang pagbabago. Baguhin ang presyon ng calendering sa pagitan ng 100 at 200 kN/m o dagdagan ang VAE content ng humigit-kumulang 2 hanggang 3 porsiyento. Ang mga maliit na pagbabagong ito ay maaaring magdulot ng malaking pagkakaiba sa kalidad ng panghuling produkto. Huwag kalimutan ding gawin ang lingguhang 75 degree sheen test dahil nakakatulong ito upang madiskubre nang maaga ang anumang problema sa binder migration. At lagi tandaan na i-calibrate ang viscometers kaagad bago simulan ang bawat bagong batch. Dapat bigyan ng espesyal na atensyon ang mga recycled fiber substrates dahil karaniwang mas porous ang mga ito. Para sa mga materyales na ito, ang paglalapat ng retention aids sa saklaw ng 0.5 hanggang 1.5 porsiyento bago mag-coat ay lubos na nakakatulong para makamit ang pare-parehong VAE film formation at ang hinahangad na maayos at patag na surface finish.

FAQ

Ano ang VAE emulsion?

Ang VAE emulsion ay isang uri ng polimer na ginagamit sa mga patong upang mapabuti ang kakinisan at kakayahang umunat ng ibabaw. Lalo itong epektibo sa paggawa ng papel para makamit ang mas makinis na surface.

Paano nakaaapekto ang sukat ng particle sa kakinisan ng ibabaw?

Ang mas maliit na sukat ng mga particle ay kayang punan ang mikroskopikong puwang sa papel, na nagreresulta sa mas makinis na ibabaw. Ang mga particle na may sukat na 80 hanggang 150 nanometro ay partikular na epektibo.

Ano ang kahalagahan ng glass transition temperature (Tg)?

Ang glass transition temperature (Tg) ay ang temperatura kung saan ang isang polimer ay nagbabago mula sa matigas na estado patungo sa nababaluktot na anyo. Ang mas mababang Tg ay nagbibigay ng mas magandang kakayahang umunat at mas makinis na ibabaw habang natutuyo.

Paano ihahambing ang VAE emulsion sa iba pang mga binder?

Mas mahusay ang VAE emulsion kumpara sa tradisyonal na mga binder tulad ng starch at styrene-butadiene latex sa pagkamit ng mas mataas na Bekk smoothness ratings, na nagreresulta sa mas kaunting depekto sa ibabaw.

Ano ang gampanin ng calcium carbonate at rheology modifiers?

Ang calcium carbonate at mga tagapagbagong reolohiya ay nagpapahusay sa kakinisan ng mga patong sa pamamagitan ng pagpapabuti sa daloy at pag-level ng mga katangian ng VAE emulsion.