Erikoispaperin toiminnallinen toteutus tuotannon aikana perustuu tiettyihin prosesseihin ja kemiallisiin lisäaineisiin. Esimerkiksi öljyä -hylkivissä käsittelyissä fluoria-sisältäviä aineita-kuten perfluorialkyyli-substituoituja amiineja, kvaternaarisia ammoniumsuoloja ja akrylaatteja- sisällytetään paperiin joko sisäisellä lisäyksellä massaan paperinvalmistuksen tai pintakäsittelyn aikana. Seuraavan kuumennus- ja kuivausvaiheen aikana nämä lisäaineet muodostavat paperikuitujen päälle yksimolekyylisen kerroksen, jossa perfluorialkyyliryhmät ovat ulospäin, estäen siten tehokkaasti öljyn tunkeutumisen paperiin.
Mitä tulee vettä-hylkiviin käsittelyihin, parafiiniemulsio on varhaisen-vaiheen ja suhteellisen edullinen-vettä-hylkivä aine, joka levitetään tyypillisesti paperille pintakyllästämällä. Silikonit edustavat kuitenkin laajimmin käytettyä vettä hylkivien aineiden luokkaa. niiden vesipitoiset emulsiokoostumukset-joita on tehostettu lisäämällä emulgaattoreita ja nanomittakaavan piidioksidia-aiheuttavat "lootuslehtivaikutelman" paperin pinnalle, jolloin vesipisarat voivat rullata pois paperista helposti.
Palonsuoja{0}}käsittely on toinen tärkeä osa erikoispaperin tuotantoa. Palonestoaineita voidaan lisätä veteen -liukenemattomina kiinteinä jauheina, jotka lisätään suoraan massaan paperinvalmistuksen aikana, tai vesiliukoisina aineina, jotka lisätään paperiin kyllästysprosessien kautta. Kun paperi on kuivattu ja viimeistelty, nämä palonestoaineet antavat materiaalille paloa{5}}suojattuja ominaisuuksia.
Mitä tulee lämmönkestävään-käsittelyyn, paperin suorituskykyä korkeissa-lämpötiloissa parantaa käyttämällä kemiallisesti modifioituja luonnonpolymeerejä-kuten glukomannaani- ja typpi-pitoisten yhdisteiden-seoksia sekä synteettisiä polymeerihartseja ja polyolefiinihartseja. Näistä silikonihartsit osoittavat poikkeuksellista suorituskykyä; niiden Si-O-sidosten korkea sidosenergia tekee hartsista erittäin vakaan ja hajoamiskestävän, mikä antaa materiaalille erinomaisen lämmönkestävyyden.
Erikoispaperin toiminnallinen toteutus
Öljyä hylkivä-käsittely
Tuotannon aikana erikoispaperin toiminnallinen toteutus perustuu tiettyihin prosesseihin ja kemiallisiin lisäaineisiin. Esimerkiksi öljyä -hylkivissä käsittelyissä fluoria-sisältäviä aineita-kuten perfluorialkyyli-substituoituja amiineja, kvaternaarisia ammoniumsuoloja ja akrylaatteja- sisällytetään paperiin joko sisäisellä lisäyksellä massaan paperinvalmistuksen tai pintakäsittelyn aikana. Seuraavan kuumennus- ja kuivausvaiheen aikana nämä lisäaineet muodostavat paperikuitujen päälle yksimolekyylisen kerroksen, jossa perfluorialkyyliryhmät ovat ulospäin, estäen siten tehokkaasti öljyn tunkeutumisen paperiin.
Vedeneristyskäsittely
Samoin vedeneristyskäsittelyyn liittyy erilaisia prosesseja ja kemiallisia aineita. Parafiiniemulsio on alkuvaiheen-halpa{2}}vedeneristysaine, joka levitetään paperille pintakyllästämällä. Silikonit sen sijaan ovat yleisimmin käytettyjä vedeneristysaineita; niiden vesipitoiset emulsiotuotteet, jotka on -formuloitu emulgointiaineilla ja nanomittakaavan piidioksidilla-luovat "lootuslehtivaikutelman" paperin pinnalle, jolloin vesipisarat pääsevät valumaan pois helposti.
Paloa hidastava hoito
Paloa hidastava käsittely on kriittinen vaihe erikoispapereiden tuotannossa. Palonestoaineita voidaan lisätä veteen liukenemattomina kiinteinä jauheina, jotka lisätään massaan paperinvalmistusprosessin aikana, tai vesiliukoisina aineina, jotka levitetään paperille kyllästysprosessin kautta. Kun paperi on kuivunut, nämä palonestoaineet antavat materiaalille palonesto-ominaisuuksia.
Lämmönkestokäsittely
Paperin suorituskyvyn parantamiseksi korkeissa{0}}lämpötiloissa, luonnollisia ja synteettisiä polymeeri{1}}pohjaisia kemikaaleja käytetään parantamaan sen lämmönkestävyyttä. Tämä koskee kemiallisesti muunnettuja luonnonpolymeerejä-kuten glukomannaanin ja typpeä{4}}sisältävien yhdisteiden seoksia- sekä synteettisiä polymeerihartseja, kuten silikonihartseja ja polyolefiineja. Näistä silikonihartsit erottuvat poikkeuksellisesta lämmönkestävyydestään ja tarttumattomista ominaisuuksistaan, mikä johtuu niiden Si-O-sidosten luontaisesta stabiilisuudesta.
Paperin lämmönkestävyys ja tarttumatto{0}}/irrotusominaisuudet
Lämmönkestävät aineet
Silikonihartsit ovat erinomainen{0}} paperikuitujen lämmönkestävä suoja-aine. Niiden Si-O-sidosten korkea sidosenergia tekee hartsista erittäin vakaan ja hajoamiskestävän, mikä antaa materiaalille erinomaisen lämmönkestävyyden. Lisäksi silikonihartseilla on erinomaiset tarttumattomat ja irrotettavat ominaisuudet-, mikä on erityisen tärkeä paperinkäsittelysovelluksissa.
Non-stick/Release Agents
Tarttumattomat ja irrotettavat käsittelyt ovat keskeinen prosessi paperinvalmistuksessa. Näitä hoitoja käytetään ensisijaisesti muun muassa itsekiinnittyvien etikettipapereiden, paineen-liimautuvien papereiden, koristemateriaalien komposiittipapereiden, synteettisen nahan irrokepapereiden ja lääketieteellisten diagnostisten laitteiden irrokepaperien valmistuksessa. Näiden käsittelyjen avulla paperi saa tarvittavat tarttumattomat ja irrotettavat ominaisuudet, jotka täyttävät eri sovellusten erilaiset vaatimukset. Silikoni{7}}pohjaisia irrotusaineita käytetään laajalti tarttumattomissa käsittelyissä niiden luontaisen kemiallisen stabiilisuuden vuoksi.
Kyllästys- ja pinnoitusprosessi
Peruspaperin vaatimukset
Kyllästys- ja päällystysprosessissa pohjapaperilla tulee olla riittävä märkälujuus, jotta se estää rikkoutumisen tai repeytymisen kyllästysvaiheen aikana; siksi valitaan tyypillisesti pitkä{0}}kuitupuumassa. Pohjapaperilla tulee olla erinomainen imukyky varmistaakseen kyllästysaineen perusteellisen imeytymisen; lisäksi se jätetään mitoittamatta ja massa-, puristus- ja kalanterointiasteet pidetään suhteellisen alhaisina.
Kyllästysaineiden tyypit ja sovellukset
Kyllästysaineita on monenlaisia, mukaan lukien hartseja, latekseja, öljyjä ja parafiinivahoja. Erilaiset aineet antavat erityisiä ominaisuuksia, joten ne sopivat erilaisiin paperisovelluksiin. Esimerkiksi hartsi-pohjaiset kyllästysaineet-kuten fenolihartsit ja melamiini-formaldehydihartsit- antavat paperille vedenkestävyyden, öljynkestävyyden, kulutuskestävyyden ja sähköeristyksen, mikä tekee niistä ihanteellisia koristepapereille ja laminoiduille komposiittipapereille. Lateksi-pohjaiset kyllästysaineet,-kuten styreeni-butadieenilateksi ja neopreenilateksi-parantavat paperiarkin sisäistä lujuutta ja kulutuskestävyyttä, ja niitä voidaan käyttää erikoistuneissa turvapapereissa ja puuviilutaustapapereissa. Öljy-- ja parafiini-pohjaiset kyllästysaineet puolestaan tarjoavat erinomaisen vedenpitävyyden, kosteudenkestävyyden ja läpinäkyvyyden, joten ne soveltuvat öljyn-, veden- ja kosteudenpitäville pakkauspapereille.
Prosessilaitteet
Kyllästys- ja pinnoitusprosessissa keskeisiä laitekomponentteja ovat kyllästyssäiliö, kuivaussylinteriosa ja puristustelat. Sekä kyllästystelat että säiliö on valmistettu ruostumattomasta teräksestä ruosteenkestävyyden ja kestävyyden varmistamiseksi. Puristustelakokoonpano koostuu kumirullasta ja kromatusta{2}}telasta; niiden välinen paine on säädettävissä ja kumitela vaatii irrotuskäsittelyn estääkseen lateksin kiinnittymisen pintaansa. Kyllästysprosessissa käytettävät yleiset laitteet,-kuten matalat-pannukyllästyssäiliöt ja kuivaussylinterit-, on suunniteltava kestävyyttä ja tarttumattomia ominaisuuksia silmällä pitäen, jotta taataan pidempi käyttöikä.